generación digital de esquemas en planta

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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

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Paper final del curso modelación y representación digital avanzada. PUC

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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.