DISEÑO DE ESTRUCTURAS ADAPTABLES INSPIRADAS EN LA NATURALEZA - Arq. Luis Alberto Marroquin

La naturaleza ha sido durante todas las épocas fuente infinita de inspiración para arquitectos, ingenieros y diseñadores. El desempeño, eficiencia y complejidad de los diseños observados en los organismos naturales aún sorprende día a día a científicos e investigadores.

Los principios de diseño utilizados en el mundo natural son innumerables y en todos ellos encontramos como denominador común: la armónica combinación de las partes en unión al todo (sinergia) destinadas a un propósito y en perfecto balance con su medio ambiente.

Analogías Biológicas

Arquitectos como Antonio Gaudí, Frank LL. Wright, Le Corbusier, Buckminster Fuller, Otto Frei, Renzo Piano y Santiago Calatrava entre muchos otros, emplearon la analogía biológica y el concepto de lo “orgánico” en sus diseños, Ambas nociones son claves para entender la arquitectura del siglo XX.

MODELOS MATEMÁTICOS:

El éxito en establecer de forma apropiada cualquier analógica biológica hacia fines de diseño parten de la capacidad de poder traducir las formas orgánicas en modelos matemáticos los que finalmente se transforman en la geometría esencial del prototipo desarrollado.

En el siglo XX se hizo difundido el término “diseño biotécnico” (Steadman 1979), el cual se basaba en la utilización de principios constructivos u operacionales de organismos naturales susceptibles de ser copiados o aplicados al mejoramiento de la tecnología existente, el diseño biotécnico partía del estudio de principios derivados del desempeño de seres orgánicos, estos principios se abstraen, matematizan y codifican en una teoría general, integrándose de este modo a la ciencia. La simple analogía resulta característica de los inicios de una disciplina, como por ejemplo la aeronáutica donde se ilustra lo mucho que aprendieron los pioneros de la aviación del estudio detallado de las técnicas de vuelo de las aves, insectos y semillas voladoras, casos similares los encontramos en la ingeniería civil y diseño industrial 

 

ANALOGIAS BIOLOGICAS Y DISEÑO ARQUITECTÓNICO

En el presente artículo investigamos tres características halladas en la configuración estructural de organismos y construcciones generadas por la naturaleza, las que pueden ser utilizadas de forma análoga para la creación de estructuras adaptables y en la generación de una arquitectura kinética, con una tectónica mutable, energéticamente eficiente y con excelentes propiedades sismoresistentes.

1. RESILENCIA.- Estudio de construcciones de la naturaleza cuya estrategia de diseño radica en la utilización de una configuración formal propicia para trabajar a esfuerzos de tracción, la cual es fabricada con materiales orgánicos que poseen extraordinarias propiedades de resiliencia y elasticidad.

Estas estructuras las encontramos principalmente en las telas de araña, las cuales están diseñadas para atrapar insectos en pleno vuelo. La delgada fibra con la cual está construida posee propiedades mecánicas resistentes superiores al acero y a la vez con mayor elasticidad que la obtenida en el nylon, ambas propiedades le permiten a este diseño absorber y disipar gran cantidad energía.

2. PATRONES DE AUTO-SIMILARIDAD (homotecia). Es la estrategia de crecimiento al repetir un mismo módulo o patrón formal a diferentes escalas, con la finalidad de generar una configuración estable la cual puede crecer en masa y volumen sin perder su forma y proporciones originales.

Estas características las podemos observar en observar en el reino vegetal (sistemas- L ) y de forma evidente en desarrollo y crecimiento espiralado de los caparazones de los moluscos gasterópodos los cuales añaden capas (nácar , carbonato de calcio y calcita) a la estructura que los protege.

3. MEMBRANA NEUMÁTICA EXPANSIBLE. Estudio y análisis de mecanismos de expansión neumáticos e hidráulicos encontrados en los diseños de alas de insectos durante su etapa final de evolución de larva a insecto volador 
   
   
   
   

   
   

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LUIS ALBERTO MARROQUIN RIVERA  Universidad Ricardo Palma (1991)
 Actualmente se desempeña como catedrático de la  FAUA –UNI y en el área de talleres de la  Escuela de Arquitectura de la  Universidad de San Martín de Porres.
 Investigador y asesor  en el Área de Tecnologías de la Construcción para empresas del sector privado. , en el campo del diseño estructural para  coberturas de grandes luces, estadios e instalaciones deportivas.