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01 septiembre 2022

SUPERFICIES ORGANICAS EN LA CONSTRUCCION NATURAL - MARCO ARESTA, ECOHACER

 



Resumen

Partiendo de la pregunta: “¿Cuáles son las tecnologías y las formas pertinentes para el territorio?”, inscribimos esta ponencia en el marco de nuestra investigación académica y profesional.

Somos seres vivos que habitamos y conformamos espacialidades tridimensionales. La morfología de estos espacios que habitamos viene dada por la adecuación a nuestros movimientos y conductas orgánicas, como entes biologicos que somos. Así pues, entendemos la forma como el conjunto de morfologías que conforman el espacio tridimensional de la vivienda, siendo las tecnologías las que permiten la ejecución de dicha espacialidad.

Estos espacios están ensamblados por superficies que definen volúmenes, superficies que a nivel arquitectura conforme a los pisos, paredes y techos. Nuestra inquietud pasa por pensar el espacio en su totalidad como una espacialidad destinada a un ser vivo, el ser humano. 

Partimos de la hipótesis de que tanto los techos como las paredes deben definir espacios orgánicos constituidos por superficies cuya morfología se apoyará en los principios de la Naturaleza biológica, proponiendo una adaptación al entorno y abrazando las necesidades espacios de un determinado ser vivo.

Nuestra investigación se basa en el estudio de los comportamientos estructurales de formas de la Naturaleza biológica y su aplicación a la escala del edificio, resolviendo los problemas constructivos derivados con el menor impacto posible a nivel de recursos económicos, humanos y energéticos. Por tanto, la utilización de tecnologías apropiadas al lugar y de materiales naturales y sanos es premisa fundamental de nuestra investigación, en la cual pondremos el foco de estudio en los techos.

Así pues, la importancia del estudio de las superficies curvas y también de las superficies alabeadas consiste en la posibilidad de construir techos organicos proponiendo una espacialidad estudiada tridimensionalmente a nivel de proyecto. Por un lado se investigan las superficies curvas con generatriz curva y/o directriz curva, y por otro las superficies curvas posibles de sers por rectas (alabeadas). 

La caracteristica de las superficies alabeadas es que al ser regladas, es decir, a partir de rectas, posibilitan un dominio sobre la construcción del techo, puesto que cada viga del techo puede ser una generatriz de dicha superficie.

Por tanto, con el objetivo de generar techos orgánicos, la investigación se centra en el entendimiento de los procesos de generacion geometrica y su aplicacion como herramienta para proyectar, y en las tecnicas de construcción natural para llevar a cabo tanto las superficies curvas (revolución y traslación) como las superficies regladas alabeadas.






Contexto y Concepto

Las superficies alabeadas y las superficies curvas han sido extremadamente aplicadas en la Arquitectura. Desde mi modesta opinión, esto se debe al hecho de poder “calcularlas” a partir de la forma y también por su estética. En el siglo XX con Antoni Gaudí y luego con Félix Candela o Frei Otto, entre otros muchos, encontramos ejemplos de bóvedas de catenaria o de paraboloides hiperbólicas materializadas en esbeltas estructuras.
 
Pero si ya desde la antigüedad estas estructuras existían y además sin el cálculo aritmético ¿Qué pasó para que las correspondientes obviásemos o se nos hicieran distantes a nivel conceptual?. 

Es un hecho que con la aportación de Galileo Galilei el paradigma del equilibrio en las estructuras sufre un giro abrupto, imponiéndose la noción de resistencia hasta el siglo pasado. Pero hoy en día hemos vuelto a la noción de equilibrio, el cual permite una aproximación más amplia para entender la generación de las superficies alabeadas y de las superficies curvas.

Esta visión, más cercana a la experimentación empírica, nos sirve a constructores y arquitectos para Estudiar y proponer diseños que comiencen con el entendimiento estructural del objeto. 

Se trata simplemente de diseñar el esqueleto para luego conquistar la superficie de la forma y de ahí obtener el espacio. El esqueleto es lo que le da vida, constituye la forma ya la vez la espacialidad subyacente. Su diseño a nivel de proyecto tiene su punto de partida en la geometría, indispensable a la hora de definir la forma de una estructura como autoportante.

Por tanto, una noción a nivel de diseño se manifiesta a la hora de proyectar, a cual llamaremos estructura/esqueleto (imagen 1). No en vano, los arquitectos llegaron del oficio de los carpinteros y albañiles (archi-tekne) que ayudaron en las espectaculares construcciones desde la antigüedad hasta el medievo. 






Estos profundos maestros del conjunto, del canteado, de la maqueta, de la cimbra y de la experimentación formal concluyen en la construcción de espacios esbeltos. Hoy en día en distintos lugares del mundo son los maestros albañiles los principales artistas de la forma y del espacio mediante las cúpulas y bóvedas que construyen. Volver a involucrar al arquitecto profesional en el conocimiento de la tekne lleva a la ampliación del diálogo en el oficio del hacer. 

Es menester que los artesanos de la forma sean los mismos profesionales que piensan el espacio: arquitectos, albañiles, etc. Sin embargo, sabemos que la era de la máquina y la industrialización se desplazó al ser humano como artesano y maestro de oficios, deshumanizando su saber hacer. 

Los arquitectos también han sufrido este mismo proceso, dado que han quedado relegados al conocimiento de postulados estéticos y filosóficos derivados de códigos visuales sin sustento en un oficio o conocimiento aplicado, tal como puede ser la física estructural o la física ambiental.

A nivel conceptual, intentamos entonces rescatar un camino empírico para el diseño de estructuras sostenibles donde podemos ofrecer respuestas a los requisitos estéticos en base a un oficio, vinculando directamente el conocimiento científico con el conocimiento popular, sin depender totalmente de las tecnologías informatica y de sistemas industrializados.

Para ello, disponemos de ciencias que en los últimos años nos han dotado de herramientas de conocimiento en relación a formas estructurales de los elementos de la Naturaleza, como es el caso de la Biónica.

Esta ciencia es biológicamente útil a la hora de reproducir diseñoss fundamentales en una sostenibilidad estructural, puesto que permite analizar las estructuras de la Naturaleza para luego, utilizando el diseño como herramienta
traductora, poder incorporarlas en el proyecto arquitectónico.

Este proceso se puede dar por mímesis o por analogías puntuales, aunque, desde mi punto de vista, es importante el máximo criterio a la hora de transferir el Análisis del mundo natural a la producción morfológica arquitectónica.

Pero, ¿por qué hacer estas estructuras?, ¿para qué aplicarlas en el ámbito de la morfología ¿arquitectónico? Exactamente por su elevada eficiencia estructural, como es el caso de la doble curvatura, a menudo inversa (paraboloide hiperbólico), o del arco funicular inscrito en el natural surgir de la catenaria; estas estructuras sólidas una gran rigidez por su gran capacidad de transmisión de las acciones mecánicas hacia los bordes y puntos de apoyo. No hay que olvidar el hecho de que estas estructuras están presentes de manera
aproximado en la naturaleza biologica.

Laboratorio de Matemática y Diseño (LMyD), Facultad de Arquitectura, Diseño y Urbanismo
Tecnología en Relación






Fuente de informacion:



04 octubre 2019

EL ARQUITECTO GAUDI Y LA CATENARIA - LAS CURVAS DE LA NATURALEZA APLICADAS AL DISEÑO



Gaudí fue un arquitecto con un sentido innato de la geometría y el volumen, así como una gran capacidad imaginativa que le permitía proyectar mentalmente la mayoría de sus  obras antes  de  pasarlas a  planos. De  hecho, pocas  veces  realizaba planos detallados de sus obras; prefería recrearlos sobre maquetas tridimensionales, moldeando todos los detalles según los iba ideando mentalmente. En otras ocasiones, iba improvisando sobre la marcha, dando instrucciones a sus colaboradores sobre lo que tenían que hacer.

1.- Que es una catenaria ?
Uno de los elementos empleados profusamente por Gaudí es la curva parabólica o catenaria. Gaudí había estudiado en profundidad la geometría cuando era joven, leyendo numerosos tratados sobre ingeniería que alababan las virtudes de la utilización de la curva catenaria como elemento mecánico, que sin embargo entonces sólo se usaba en la construcción de puentes suspendidos; Gaudí fue el primero en utilizar este elemento en la arquitectura común. La utilización de arcos catenarios en sus obras, en particular, en la Sagrada Familia permite a Gaudí dotar a sus estructuras de un elemento de gran resistencia, ya que la catenaria distribuye regularmente el peso que soporta, sufriendo únicamente fuerzas tangenciales que se anulan entre ellas.

Una curva es una línea continua, de una dimensión, que varía de dirección paulatinamente.   Ejemplos   sencillos   de   curvas   cerradas   son   la   elipse   o   la circunferencia, y de curvas abiertas la parábola, la hipérbola o la catenaria. La recta sería el caso límite de una curva de radio infinito.

Catenaria es la curva que describe una cadena suspendida por sus extremos, sometida a un campo gravitatorio uniforme. La palabra deriva del latín catenarĭus (propio de la cadena).

En matemáticas se denomina catenaria a la curva que adopta una cadena, cuerda o cable ideal perfectamente flexible, con masa distribuida uniformemente por unidad de longitud, suspendida por sus extremos y sometida a la acción de un campo gravitatorio uniforme.

Los primeros matemáticos que abordaron el problema supusieron que la curva era una parábola. Huygens, a los 17 años, demostró que no lo era, pero no encontró la ecuación de la catenaria. La ecuación fue obtenida por Gottfried Leibniz, Christiaan Huygens y Johann Bernoulli en 1691, en respuesta al desafío planteado por Jakob Bernoulli. Huygens fue el primero en utilizar el término catenaria en una carta dirigida a Leibniz en 1690, y David Gregory escribió, ese mismo año, un tratado sobre la curva.

  










2.- ¿Dónde nos encontramos esta famosa curva?

Las columnas de la  Sagrada Familia de Barcelona siguen una catenaria. Iniciado en 1882, todavía está en construcción. Es el máximo exponente de la arquitectura modernista catalana. La construcción comenzó en estilo neo gótico, pero, al  asumir el  proyecto Gaudí en 1883, fue completamente replanteado. Según su proceder habitual, a partir de bocetos generales del edificio improvisó la construcción a medida que avanzaba. Se hizo cargo con sólo 31 años, dedicándole el resto de su vida, los últimos quince en exclusiva.

 Una de sus ideas más innovadoras fue el diseño de las elevadas torres cónicas circulares que sobresalen apuntadas sobre los portales, estrechándose con la altura. Las proyectó con una torsión parabólica dando una tendencia ascendente a toda la fachada, favorecida por multitud de ventanas que perforan la torre siguiendo formas espirales.

Una espiral es una línea curva generada por un punto que se va alejando progresivamente del centro a la vez que gira alrededor de él. Normalmente se define con una función que depende de dos valores: el ángulo del punto respecto a un eje de referencia, y la distancia desde este punto al centro, situado en el vértice del ángulo.












3.- ¿Que características tiene la Sagrada Familia?

El Templo Expiatorio de la Sagrada Familia (en catalán Temple Expiatori de la Sagrada Família), conocido simplemente como la Sagrada Familia, es una basílica católica de Barcelona (España), diseñada por el arquitecto Antoni Gaudí. Iniciada en 1882, todavía está en construcción . Es la obra maestra de Gaudí, y el máximo exponente de la arquitectura modernista catalana. Según datos de 2011, es el monumento más visitado de España, con 3,2 millones de visitantes, seguido por el Museo del Prado (2,9 millones) y la Alhambra de Granada (2,7 millones).

En 1883, Antoni Gaudí toma la dirección de las obras, mas tarde consagrara toda su vida a la realización de este monumento que va a dejar inacabado en 1926, fecha de su muerte.

La catedral es la síntesis de todo su saber arquitectónico, con un conjunto de símbolos sobre los misterios de la fe – impresionantes fachadas que representan el nacimiento, la muerte y la resurrección de Cristo. Las 18 torres aluden a los doce apóstoles, los cuatro evangelistas, la Virgen María y el Jesús Cristo.

La construcción se interrumpió en 1936 cuando la cripta y el taller de Gaudí fueron incendiados, y se reanudó en 1952 según planos y maquetas existentes. La Sagrada Familia debería poder acoger a más de a 13.000 personas, y las tribunas, sobre los lados, un coro de 1.500 personas. El conjunto del edificio es una alegoría de la religión cristiana.

La inmensa flecha de 170 metros de cumbre personificará el Cristo. Tratándose de un proyecto único y muy complejo es prácticamente imposible de dar una fecha precisa del tiempo necesario para construir las diez torres restantes.

El factor más importante es la firme voluntad de un gran número de personas que desean contribuir al acabado del templo. Y realizar el sueño de Gaudi, "una Catedral abierta a todos", y que expresará la fe espiritual en el mensaje cristiano, un lugar de fraternidad para todos.  

La espiral es uno de los símbolos más antiguos y se encuentra en todos los continentes, habiendo jugado un papel fundamental en el simbolismo desde su aparición en el arte megalítico. Parece que en muchos lugares representaba el ciclo "nacimiento-muerte-renacimiento" así como al Sol, que se creía seguía ese mismo ciclo, naciendo cada mañana, muriendo cada noche y renaciendo a la mañana siguiente.

Actualmente, la espiral también es empleada como símbolo para representar el pensamiento cíclico, en diversas propuestas filosóficas, estéticas y tecnológicas, por lo que puede hablarse en rigor de cierto espiralismo o concepción espìralista, como refleja el arte del escultor canario Martín Chirino o el pintor cubano Ángel Laborde Wilson.

El templo, cuando esté terminado, dispondrá de 18 torres: cuatro en cada una de las tres entradas-portales y, a modo de cúpulas, se dispondrá un sistema de seis torres, con  la  torre  cimborrio  (construcción  en  forma  de  torre,  generalmente  de  planta cuadrada u octogonal, que sirve para dar realce a una bóveda) central, dedicada a Jesús, de 170 metros de altura, otras cuatro alrededor de ésta, dedicadas a los evangelistas, y un segundo cimborrio dedicado a la Virgen. El interior estará formado por innovadoras columnas arborescentes inclinadas y bóvedas basadas en hiperboloides y paraboloides buscando la forma óptima de la catenaria.

En 1926 murió Gaudí; sólo se había construido una torre. Del proyecto del edificio sólo se conservaban planos y un modelo en yeso que resultó muy dañado durante la Guerra Civil española. Desde entonces han proseguido las obras: actualmente están terminados los portales del Nacimiento y de la Pasión, y se ha iniciado el de la Gloria, y están en ejecución las bóvedas interiores. La obra que realizó Gaudí, es decir, la fachada del Nacimiento y la cripta, ha sido incluida por la Unesco en el año 2005 en el Sitio del Patrimonio mundial

Una curva catenaria invertida es un trazado útil para un arco en la arquitectura, forma que fue aplicada, entre otros y fundamentalmente, por Antoni Gaudí.












Fuente de información:
https://www.feandalucia.ccoo.es/docu/p5sd5274.pdf


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