generación digital de esquemas en planta
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Paper final del curso modelación y representación digital avanzada. PUCTRANSCRIPT
MODELACIÓN & REPRESENTACIÓN DIGITAL AVANZADA
CRISTÓBAL VALENZUELA URETA
GENERACIÓN DIGITAL DE ESQUEMAS EN PLANTA
Alterando variables como el área, perímetro y volumen de los recintos de un proyecto, las relaciones espaciales entre ellos y el exterior, etc. se podrían obtener distintas configuraciones espaciales de los mismos dentro de un proyecto, luego se podría obtener por ejemplo un número indeterminado de casas distintas dentro de un conjunto, todas enmarcadas dentro de un conjunto de parámetros fijos, como podrían ser un presupuesto determinado, un porcentaje de ocupación de suelo, tipo de agrupación de unidades, etc.
Desde los años ‘60 han surgido muchos intentos por generar un método para la resolución de edificios en planta, sin embargo los logros han sido muy limitados.
Hoy existen bastantes plataformas computaciones dirigidas al cálculo de estructuras, el dibujo arquitectónico y el desarrollo de proyectos. Plataformas CAD/CAE/BIM que permiten almacenar y manipular los datos de un proyecto, pero que sin embargo, no son capaces de permitir el estudio de soluciones alternativas.
En general los métodos que han surgido se dividen el proceso en dos fases: 1. Generación de esquemas adimensionales 2. Dimensionamiento
Dentro de este enmarque, lo que se plantea es que la primera fase, de generación de esquemas adimensionales, sea definida mediante los parámetros que se deseen introducir como variables en el software de diseño paramétrico, según las necesidades del proyecto. La segunda fase sería el resultado de los procesos de la plataforma computacional, que nos arrojaría una serie de resultados organizativos que permitirían un mejor estudio de la forma y su configuración en el espacio.
En el último tiempo, algunos estudios nos indican que a partir de estos resultados se podría llegar
a la “personalización en masa” en la producción de por ejemplo, viviendas dentro de un conjunto
residencial, para ofrecer soluciones específicas a las familias que las ocupan, en cuanto a
organización de recintos y alternativas de creciemiento, puesto que en las últimas décadas la
composición familiar y por tanto sus requerimientos se han tornado demasiado heterogéneas.
La primera aproximación computacional a la resolución del problema partió a través del siguiente
grafo de adyacencias:
De este grafo podrían obtenerse estas dos configuraciones:
(Modelos desarrollados en Rhinoceros sin software paramétrico)
Para comenzar el trabajo en Grasshopper, el grafo de adyacencias se simplificó y se insertó dentro
de un terreno de 50x10 mts.:
A partir de este esquema se genera un sistema que permite generar distintas estrategias de
ubicación en el terreno, sólo modificando algunos parámetros, donde se mantiene una misma
área total (110m2).
Los parámetros son modificables específicamente para cada recinto, sin embargo su variación no
afecta en la relación que existe entre ellos.
Así se pueden obtener fácilmente, formas totalmente distintas, ocupando una misma área total.
El siguiente paso fue programar el crecimiento en base a medidas modulares, como consecuencia,
esta vez el parámetro fijo sería un número total de modulos de 3,2×3,2 y como éstos podrían
formar un recinto.
En la imagen se pueden ver los párametros modificables, como el tamaño del módulo, y
el numero de pares de módulos (se asume que el recinto posee forma de paralelepípedo) y se
observa el número total de módulos. El parámetro que modificaremos principalmente será “Lado
A (eje X)(en número de módulos) lo que nos dará como resultado el Lado B correspondiente al eje
de las Y:
En el ejemplo se genera un forma usando un total de 16 módulos de 3,2. Lo que nos genera una
planta de 19,2×6,4mts.
En el segundo ejemplo con los mismos 16 módulos, generamos una planta de 9,6×16 mts y se
incorpora la medida del área de la planta. Estos datos nos permitirían por ejemplo obtener un
presupuesto preliminar de un recinto, si supiéramos el costo del total de módulos y el costo por
m2 de techumbre y suelo.
En un siguiente paso se introduce la posibilidad de girar los recintos, y se mejora la unión entre
recintos, pudiendo elegir en qué punto se unen y a lo largo de qué vértice:
En la siguiente etapa de desarrollo se busca generar un total de 20 viviendas. Estas
viviendas poseerán una serie de características comunes, como son la construccion en base a
paneles modulares, la utilización de una misma cantidad de paneles y un mismo esquema de
relaciones entre los recintos que la componen. Sin embargo poseeran una serie de parámetros
alterables, como son proporciones de los recintos, orientación, posición dentro del terreno, entre
otros. Esto permitirá generar una rica variedad de modelos que podrían llevarse a cabo con una
cantidad muy similar de recursos.
Los pasos que se tomaron fueron los siguientes:
‐ Se determino una grilla rectangular para dar cabida a los terrenos, todos de las mismas
proporciones.
‐ Se definió un recinto en base a un paralelepípedo con crecimiento limitado en base al modulo
escogido 2,44×1,22 mts (el cual puede ser modificado).
‐ Se definió un punto de origen en base a una lista de puntos dentro de la grilla, lo que dió como
resultado 20 recintos ubicado en los 20 sitios distintos.
Los resultados en ésta etapa de desarrollo permiten la automatización de una parte del proceso
que se buscaba desarrollar.
A partir de la importación en Grasshopper de la planta de una serie de sitios (en formato de línea),
el sistema clasifica automáticamente los terrenos en anchos, medios y angostos. A partir de esta
clasificación genera automáticamente una serie de volúmenes, los que se sitúan y toman su forma
dependiendo de dicha clasificación.
Las formas crecen en forma modular, en base a la misma cantidad de módulos para cada volúmen,
considerando además, el ancho del terreno, distanciándose del medianero 3mts para un costado
en terrenos clasificados como medios o angostos y 2,5mts de cada medianero en terrenos
clasificados como anchos.
Haciendo el ejercicio de generar los volúmenes considerando 20 módulos de 1,22×2,44mts. en 11
sitios con frentes variables, se obtuvo como resultado un total de 7 variedades de volúmenes.