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Nuevas formas que funcionan mejor
S desde la presentación de Frank Gehry con piel de titanio Museo Guggenheim Bilbao en 1997, nos hemos acostumbrado a las declaraciones arquitectónicas llamativas, ya sea en la compleja geometría de Herzog & de Meuron Estadio Nacional de Beijing (también conocido como el Nido de Pájaro) o en el precario voladizo del MAXXI de Zaha Hadid Museo Nacional en Roma. Si parece que se está utilizando algún sistema inmensamente complicado para diseñar estos arcos, rampas y curvas que desafían la gravedad, es porque lo hay. Pero esa tecnología, conocida como modelado paramétrico, puede hacer mucho más que facilitar las fantásticas creaciones de Gehry, Hadid y sus semejantes. Cada vez más, el diseño paramétrico se utiliza no solo para hacer que los edificios sean más atractivos visualmente, sino para ajustar con precisión casi todos los aspectos de su rendimiento, desde la acústica hasta la eficiencia energética. No es una aplicación tan atractiva, pero será mucho más valiosa para la arquitectura y la forma en que vivimos y trabajamos.
El Museo Guggenheim de Bilbao, España.
El software de diseño paramétrico determina automáticamente cómo el cambio de cualquier parámetro de una estructura afectará a otros aspectos físicos. Es más complejo que el software de diseño asistido por computadora (CAD) que ha sido el estándar de la industria desde la década de 1980. Ese software esencialmente funciona como un lápiz digital; requiere que una persona mueva el mouse para manipular las líneas en un dibujo arquitectónico. La tecnología paramétrica actual es más que una simple herramienta de dibujo. No solo puede modelar un edificio y muchos de sus atributos en 3-D, sino que también puede revisar un modelo al instante. Si un arquitecto desea modificar la inclinación de un techo, por ejemplo, las paredes siguen automáticamente la línea del techo revisada. Como Hao Ko, director de diseño del estudio de arquitectura Gensler , explica, el diseñador está estableciendo las reglas y los parámetros, con la computadora haciendo las iteraciones. Esto les da a los diseñadores más flexibilidad para explorar diseños y podemos hacer cambios más rápido. También significa que los arquitectos están más dispuestos a realizar cambios que, en última instancia, pueden mejorar un proyecto.
Esta historia fue parte de nuestro número de septiembre de 2013
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A medida que la tecnología ha mejorado, los modelos paramétricos han podido aceptar cada vez más entradas. Los arquitectos pueden utilizar el software para investigar de qué podría estar hecho un edificio o cómo se podría maximizar su iluminación natural. O pueden virtualizar las dimensiones de las ventanas y las alturas de los techos y la forma en que se calienta y enfría una estructura. En cualquier proyecto, hay un millón de posibilidades, dice el arquitecto Matthew Pierce de Perkins + Will
Cosas revisadas
Ecotect Analysis y Revit realizados por Autodesk
Rinoceronte
hecho por McNeel
Saltamontes
un complemento para Rhino
Phil Bernstein, arquitecto y vicepresidente del fabricante de software Autodesk , cree que la tecnología paramétrica ayudará a que los nuevos edificios sean más sostenibles desde el punto de vista medioambiental. (Esto es crucial, dado que los edificios representan el 40 por ciento del uso de energía del mundo y un tercio de todas las emisiones de dióxido de carbono). El estándar actual de la industria para la eficiencia energética es TRISTEZA -Liderazgo en Energía y Diseño Ambiental. Los arquitectos que utilizan características ecológicas como plantas tolerantes a la sequía y sistemas eficientes de calefacción, ventilación y aire acondicionado pueden solicitar la certificación LEED.
Las curvas características del estadio olímpico de Beijing surgieron de una geometría compleja que exigía modelado por computadora.
Pero los críticos de este enfoque señalan que es difícil medir los resultados. La tecnología paramétrica podría proporcionar métricas más precisas. ¿Cuánta energía necesitará realmente un edificio? ¿O cuánto podría generar? ¿Cuánta agua usará? Estas cosas pueden determinarse durante el proceso de diseño y optimizarse rápidamente; puede ajustar el modelo hasta obtener los resultados que busca.
Ese fue el caso con el diseño de Perkins + Will para el Laboratorio Bigelow de Ciencias Oceánicas , en East Boothbay, Maine. La empresa utilizó un software llamado Ecotect Análisis (ahora propiedad de Autodesk) para modelar todo, desde el rendimiento térmico hasta la iluminación natural, la práctica de colocar ventanas u otras aberturas de tal manera que luz natural Puede iluminar de forma fiable el interior. Mientras los arquitectos jugaban con el diseño en una computadora, calcularon y analizaron propiedades tales como el área del piso del edificio, su volumen y las cantidades requeridas de materiales. Podían simular el rendimiento térmico de diferentes ensamblajes de paredes, techos y ventanas, y evaluar el rendimiento frente al costo. Podrían estudiar cómo se comportarían los diferentes tipos de vidrio, no solo en general, sino también en la pared noreste en la ubicación exacta del edificio, en las condiciones sugeridas por los datos meteorológicos a largo plazo.
El MAXXI – Museo Nacional de las Artes del Siglo XXI en Roma, Italia.
Los beneficios de la tecnología paramétrica se pueden ver de manera similar en la versión próxima a completarse de Gensler Torre de Shanghai , que con 630 metros será la segunda torre más alta del mundo y la más alta de China. Su forma curva y retorcida fue una elección estética, sin duda, pero al conectar esa geometría en una herramienta de modelado conocida como Saltamontes , los diseñadores pudieron modificar la forma para minimizar la fuerza de los vientos en la fachada. Como explica Ko, si tienes una torre alta como esa, estás estudiando los diferentes grados de rotación. Sería tedioso si tuviera que hacerlo manualmente. Usando la rotación como uno de los parámetros, puede ejecutar las diversas iteraciones para llegar a la situación final.
Subdivisiones idiosincrásicas
Por ahora, las expresiones construidas más familiares del diseño paramétrico siguen siendo proyectos extremos como los creados por Zaha Hadid Architects, una firma que es conocida por evitar esquinas, ángulos rectos y tipologías familiares. Vemos una evitación similar de las esquinas en las asombrosas 19,000 piezas de concreto reforzado con vidrio moldeado y 3,500 paneles de vidrio curvos personalizados que componen el diseño de Frank Gehry para el Fundación Louis Vuitton para la Creación , un museo de más de $ 100 millones que se inaugurará en París el próximo año.
La iluminación natural fue uno de los elementos que los arquitectos intentaron potenciar en el Laboratorio Bigelow de Ciencias Oceánicas.
Aun así, muchos arquitectos (y sus clientes) afirman cada vez más que el gesto y la complejidad por sí mismos no son suficientes. En consecuencia, la industria de la construcción está cada vez más informada sobre cómo mejorar la función de una estructura. Los graduados en arquitectura llegan a firmas armadas con experiencia en herramientas paramétricas como Revit, Grasshopper y Rhino; es posible que nunca hayan diseñado sin la ayuda de computadoras, y el modelado paramétrico les resulta familiar. Entre los constructores, ingenieros y arquitectos, la adopción de herramientas digitales avanzadas para lo que se conoce como modelado de información de construcción aumentó del 28 por ciento en 2007 al 49 por ciento en 2009 y al 71 por ciento en 2012.
Algunas de las formas más dramáticas diseñadas con tecnología paramétrica provienen de Frank Gehry, cuya Fundación Louis Vuitton para la Creación se abrirá próximamente en París.
Y aunque dicha tecnología es útil para edificios formalmente complejos, incluso las formas más simples deberían beneficiarse de ella. Los arquitectos Nataly Gattegno y Jason Kelly Johnson de Laboratorio de Ciudades del Futuro Creemos que el diseño paramétrico puede cambiar la forma en que pensamos sobre los planos de las casas o los patrones de cuadrícula de las comunidades planificadas. ¿Todas estas casas tienen que ser iguales? Pregunta Gattegno. El modelado paramétrico podría abrir todo tipo de posibilidades de lo que podría ser una casa. Las viviendas producidas en masa pueden volverse menos sencillas, más idiosincrásicas y más económicas y energéticamente eficientes.
Del mismo modo, la tecnología podría remodelar la planificación urbana. Así como puede crear una representación detallada de un muro, puede modelar un vecindario completo para determinar el tamaño y la forma óptimos de las diversas estructuras en él, dice Bernstein de Autodesk. Las mansiones de McMansions torpemente escaladas podrían repensarse hacer un uso más eficiente de los lotes, los materiales de construcción y la energía.
El modelado paramétrico puede incluso tener en cuenta el movimiento y las proporciones humanas. Una empresa llamada Tecnología AnyBody , por ejemplo, realiza simulaciones físicas de cuerpo completo para el diseño de cabinas o espacios de trabajo. La compañía ha comenzado a colaborar en I + D con arquitectos para que un modelo paramétrico pueda utilizarse para simular un cuerpo caminando por un espacio determinado. Eventualmente, los arquitectos podrían diseñar, digamos, un hogar de ancianos de una manera que optimizara las distancias de caminata o la ergonomía.
Por supuesto, los modelos siguen siendo meras simulaciones. Y una cosa que este modelo no puede explicar automáticamente, al menos todavía, es el comportamiento humano. Bernstein me dijo que cuando Autodesk construyó su sede con certificación LEED, sus diseñadores lo modelaron con energía en un software paramétrico solo para descubrir que el edificio usaba un 30 por ciento más de energía de lo que habían anticipado. ¿Por qué? Entre otras cosas, después de que las luces se apagaron automáticamente a las 6:30 p.m., los equipos de limpieza las volvieron a encender y no las apagaron nuevamente.
Allison Arieff es estratega de contenido de SPUR, un grupo de expertos en política y planificación urbana en San Francisco, y columnista colaboradora en el New York Times.