Valdiviezo Abad Marlon Jackson

168 Pages·2014·35.26 MB·Spanish

Universidad Técnica Particular de Loja
La Universidad Católica de Loja
ÁREA TÉCNICA
TITULACIÓN DE ARQUITECTO
Parametricismo digital: proceso de diseño y construcción
arquitectónica. Aplicación: estudiantes de diseño de la
Titulación de Arquitectura de la UTPL.
TRABAJO DE FIN DE TITULACIÓN
AUTOR: Valdiviezo Abad, Marlon Jackson
DIRECTOR: Burneo Valdivieso, Xavier Eduardo, Arq.
LOJA-ECUADOR
2014
APROBACIÓN DEL DIRECTOR DEL TRABAJO DE FIN DE TITULACIÓN
Arquitecto.
Xavier Eduardo Burneo Valdivieso.
DOCENTE DE TITULACIÓN
De mi consideración:
El presente trabajo de fin de titulación: “Parametricismo digital: proceso de diseño y
construcción arquitectónica. Aplicación: Estudiantes de diseño básico de la Titulación
de Arquitectura de la UTPL” realizado por: Marlon Jackson Valdiviezo Abad; ha sido
orientado y revisado durante su ejecución, por cuanto se aprueba la presentación del mismo.
Loja, octubre de 2014
.......................................................
Xavier Burneo Valdivieso, Arq.
ii
DECLARACIÓN DE AUTORÍA Y CESIÓN DE DERECHOS
“Yo Marlon Jackson Valdiviezo Abad declaro ser autor del presente trabajo de fin de titulación:
“Parametricismo digital: proceso de diseño y construcción arquitectónica. Aplicación:
Estudiantes de diseño básico de la Titulación de Arquitectura de la UTPL” de la Titulación
de Arquitecto, siendo Xavier Eduardo Burneo Valdivieso director del presente trabajo; y
eximo expresamente a la Universidad Técnica Particular de Loja y a sus representantes
legales de posibles reclamos o acciones legales. Además certifico que las ideas, conceptos,
procedimientos y resultados vertidos en el presente tranajo investigativo, son de mi exclusiva
responsabilidad.
Adicionalmente declaro conocer y aceptar la disposición del Art. 67 del Estatuto Orgánico de la
Universidad Técnica Particular de Loja que en su parte pertinente textualmente dice: “Forman
parte del patrimonio de la Universidad la propiedad intelectual de investigaciones, trabajos
científicos o técnicos y tesis de grado que se realicen a través, o con el apoyo financiero,
académico o institucional (operativo) de la Universidad”
..............................................................
Valdiviezo Abad, Marlon Jackson.
1900550763
iii
DEDICATORIA
El presente trabajo de fin titulación lo dedico primeramente a
Dios, por permitirme la existencia y la capacidad para formarme
bajo sus principios. Dedico además, a mi familia, a todos los
arquitectos y estudiantes en formación que buscan en esta
profesión el verdadero sentido a sus vidas y sobre todo, el
servicio a la sociedad.
iv
AGRADECIMIENTO
Agradezco infinitamente a mis padres: Hermel Valdiviezo
Arrobo y Teresa Abad Abarca, a mis hermanos: Edisson,
Cesibel y Jhorleny, a mis sobrinos: Alisson, Daniel y Jhordan,
a mi abnegado abuelo Juan Abad. A la Universidad Técnica
Particular de Loja, al Arq. Xavier Burneo Valdivieso, por haber
sido en cada momento un excelente promotor en el desarrollo
de esta investigación, finalmente agradezco a los Docentes de la
Titulación de Arquitectura, a mis amigos y todas las personas que
me brindaron su apoyo durante mi formación académica.
v
ÍNDICE DE CONTENIDOS
CARÁTULA………………………………………………………………………................. i
CERTIFICACIÓN…………………………………………………………………................ ii
DECLARACIÓN DE AUTORÍA Y CESIÓN DE DERECHOS……………...…............... ii
DEDICATORIA……………………………...................................................................... iv
AGRADECIMIENTO……………………………………………………….....…................. v
ÍNDICE DE CONTENIDOS……………………………………………......................…… vi
RESUMEN EJECUTIVO………………………………………............…..................…… 1
ABSTRACT…………………………………………………………………..................…… 2
INTRODUCCIÓN………………………………………………………................………… 3
CAPITULO I: El parametricismo................…………………...................………..…… 6
1.1. Antecedentes.………………………………………………................…............…… 7
1.1.1. Proceso de diseño tradicional………………………………………………. 7
1.1.1.1 Ámbito profesional……………………………………….......……….......... 8
1.1.1.2 Ámbito académico……………………………………...........……….......... 8
1.1.2. Los nuevos procesos de diseño……………………………………………. 9
1.2. El Parametricismo…………………………………………..........................….......... 12
1.2.1. Historia……………………………………………........................................ 12
1.2.2. Definiciones……………………………………………................................. 14
1.2.2.1 Parámetro…………………………………………….................................. 14
1.2.2.2 Diseño Paramétrico……………………………………………................... 14
1.2.2.3 Parametricismo……………………………………………......................... 16
1.2.3. Proceso del diseño paramétrico……………………………….....………… 18
1.2.4. Características……………………………………………............................ 19
1.2.5. Clasificación del diseño paramétrico según el software utilizado............ 20
1.2.5.1 Paramétricos BIM……………………………………………..................... 21
1.2.5.1.1. Revit……………………………………………....................................... 22
1.2.5.1.2. AutoCAD…………………………………………................................. 22
1.2.5.1.3. Sketchup……………………………………………............................... 23
1.2.5.1.4. Archicad ……………………………………………............................... 23
1.2.5.1.5. 3 DMax……………………………………………................................. 24
1.2.5.1.6. VectorWorks…………………………………………….......................... 24
1.2.5.2 Programas de diseño paramétrico avanzado…………………………..... 24
1.2.5.2.1. Rhinoceros + Grasshopper……………………………………….......… 25
1.2.5.2.2. Maya …………………………………………........................................ 28
1.2.5.2.3. Catia……………………………………………...................................... 29
1.2.5.2.4. Generative Components…………………………..……....................... 29
1.2.5.2.5. Digital Project...…………………………………………......................... 30
1.2.5.2.6. Cinema 4D……………………………………………............................ 30
1.2.6. Aplicaciones……………………………………………................................ 31
1.2.6.1 Arquitectura y urbanismo……………………………………….…….......... 32
1.2.6.2 Diseño Industrial……………………………………………........................ 33
1.2.6.3 Artes visuales……………………………………………............................ 34
1.2.7. Proyectos paramétricos y sus referentes................................................. 34
1.2.7.1 Referentes contemporáneos reconocidos mundialmente...................... 35
1.2.7.2 Arquitectos en evolución.…………………………………………….......... 37
1.2.8. Nuevas ideas y su materialización……………………….....……………… 38
1.2.8.1 Materiales…………………………………………….................................. 38
1.2.8.2 Fabricación de lo digital……………………………………………............. 39
vi
1.2.8.3 Prototipos a escala…………………………………………….................... 40
1.2.8.4 El proyecto Ejecutivo………………………………………….......….......... 42
1.2.8.5 Construcción…………………………………………….............................. 42
1.2.9. Aspectos que impulsan las herramientas digitales…………….............… 43
1.2.9.1 Supervivencia económica…………………………………………….......... 43
1.2.9.2 La sustentabilidad ambiental……………………………………………..... 44
1.2.9.3 Satisfacción humana……………………………………………................. 45
1.3. Conclusiones........................................................................................................ 47
CAPITULO II: Diseño paramétrico avanzado en la academia.............................. 49
2.1. Antecedentes........................................................................................................ 50
2.2. Inicios de su enseñanza....................................................................................... 50
2.3. Aprendizaje........................................................................................................... 52
2.3.1. Tipos de aprendizaje................................................................................ 52
2.3.1.1 Auto aprendizaje..................................................................................... 52
2.3.1.2 Experiencia de estudiantes de maestría y doctorado............................ 53
2.3.1.3 Visitas académicas externas.................................................................. 54
2.3.2. Conocimientos necesarios........................................................................ 55
2.3.2.1 Matemática............................................................................................. 55
2.3.2.2 Geometría............................................................................................... 57
2.3.2.3 Programación......................................................................................... 58
2.3.2.3.1. Amateur............................................................................................... 59
2.3.2.3.2. Expertos.............................................................................................. 60
2.4. Universidades....................................................................................................... 61
2.5. Usar herramientas existentes............................................................................... 62
2.6. Cambiar la manera de pensar............................................................................... 63
2.7. Diagnóstico en la UTPL........................................................................................ 64
2.7.1. Proceso de diseño actual......................................................................... 64
2.8. Conclusiones........................................................................................................ 66
CAPITULO III: Análisis y experimentación............................................................... 68
3.1. Experimentación a nivel de prototipos con los estudiantes de arquitectura................ 69
3.1.1. Proceso con estudiantes de Gestión Productiva...................................... 69
3.1.1.1 Investigación teórica............................................................................... 69
3.1.1.2 Práctica................................................................................................... 72
3.1.1.2.1. Resolución de superficies en verdadera magnitud............................ 72
3.1.1.2.2. Rotación e intersección de elementos............................................... 72
3.1.1.2.3. Pasarela.............................................................................................. 73
3.1.1.2.4. Simetría aplicada a superficies.......................................................... 74
3.1.1.2.5. Fabricación......................................................................................... 74
3.1.1.3. Ventajas y desventajas......................................................................... 75
3.1.2. Proceso con estudiantes de diseño básico I y II...................................... 76
3.1.2.1 Clase teórica........................................................................................... 76
3.1.2.2 Clase Práctica......................................................................................... 81
3.1.2.2.1. Parada de bus.................................................................................... 81
3.1.2.2.2. Torre torsionada.................................................................................. 82
3.1.2.3. Construcción a escala 1:1..................................................................... 83
3.1.2.3.1. Envolvente, pasarela UTPL............................................................... 84
vii
3.1.2.3.2. Envolvente estación............................................................................
87
3.1.2.4. Ventajas y desventajas..........................................................................
89
3.2. Aplicación de encuesta.........................................................................................
90
3.2.1. Análisis.....................................................................................................
90
3.2.1.1 Parte I....................................................................................................
90
3.2.1.2 Parte II...................................................................................................
91
3.2.1.3 Parte III..................................................................................................
92
3.3. Conclusiones........................................................................................................
93
Capitulo IV: Propuesta metodológica....................................................................... 94
4.1. Proceso de enseñanza......................................................................................... 95
4.2. Fase I................................................................................................................... 98
4.2.1. Investigación teórica................................................................................. 98
4.2.1.1 Estado del arte....................................................................................... 98
4.2.1.2 Pautas de manejo del software paramétrico BIM y avanzados............. 100
4.2.1.2.1. Proceso BIM...................................................................................... 100
4.2.1.2.2. Proceso de diseño avanzado............................................................. 102
4.3. Fase II.................................................................................................................. 105
4.3.1. Desarrollo de pautas metodológicas para los talleres de arquitectura..... 107
4.3.1.1. Nivel inicial............................................................................................. 108
4.3.1.1.1. Desarrollo de la metodología.............................................................. 108
4.3.1.1.2. Planificación general del componente académico............................. 109
4.3.1.1.3. Planificación por contenidos.............................................................. 110
4.3.1.1.4. Ejemplo aplicación clase-taller y tutorial............................................ 113
4.3.1.1.4.1. Clase teórica.................................................................................... 113
4.3.1.1.4.2. Tutorial............................................................................................. 116
4.3.1.2 Nivel intermedio...................................................................................... 119
4.3.1.2.1. Desarrollo de la metodología.............................................................. 119
4.3.1.2.2. Planificación general del componente académico............................. 120
4.3.1.2.3. Planificación por contenidos.............................................................. 121
4.3.1.2.4. Ejemplo aplicación clase-taller y tutorial............................................ 124
4.3.1.2.4.1. Clase teórica.................................................................................... 124
4.3.1.2.4.2. Tutorial............................................................................................. 126
4.3.1.3 Nivel avanzado....................................................................................... 130
4.3.1.3.1. Desarrollo de la metodología.............................................................. 130
4.3.1.3.2. Planificación general del componente académico............................. 131
4.3.1.3.3. Planificación por contenidos.............................................................. 132
4.3.1.3.4. Ejemplo aplicación clase-taller y tutorial............................................ 135
4.3.1.3.4.1. Clase teórica.................................................................................... 135
4.3.1.3.4.2. Tutorial............................................................................................. 136
4.4. Conclusiones......................................................................................................... 142
CONCLUSIONES FINALES........................................................................................ 143
RECOMENDACIONES................................................................................................ 145
BIBLIOGRAFÍA............................................................................................................ 148
ANEXOS....................................................................................................................... 152
viii
ix
RESUMEN EJECUTIVO
El presente trabajo de fin de titulación, contiene una amplia investigación sobre los nuevos
procesos de diseño y construcción arquitectónica a través de herramientas digitales
paramétricas (Rhinoceros & Grasshopper), los mismos que, en las principales universidades
de todo el mundo están generando una nueva alternativa a los procesos convencionales
que se han llevado en la academia, ofreciendo a estudiantes y profesionales del diseño
fortalecer su creatividad con procesos más dinámicos y versátiles, que permitan materializar
ideas complejas de diseño. Además, como resultado de una amplia experimentación con
los estudiantes de diseño básico de la Titulación de Arquitectura de la Universidad Técnica
Particular de Loja, se expone una detallada metodología que contiene tres niveles de diferente
complejidad, la misma permitirá a las diferentes universidades del mundo aplicar las pautas
metodologías propuestas en sus mallas académicas con el fin de innovar y estar a la
vanguardia de la tecnología generada en nuestra época.
PALABRAS CLAVES: Parametricismo, Diseño paramétrico, Diseño avanzado, Diseño con el
computador, Algoritmos visuales, Nuevos procesos de diseño, Innovación, Grasshopper.
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