Materiales para tectónica digital: uso, experimentación y aplicación de paneles de micro-concreto en envolventes arquitectónicas

i

UNIVERSIDAD TÉCNICA PARTICULAR DE LOJA

La Universidad Católica de Loja

ÁREA TÉCNICA

TITULACIÓN DE ARQUITECTO

Materiales para tectónica digital: uso, experimentación y aplicación de

paneles de micro-concreto en envolventes arquitectónicas.

TRABAJO DE FIN DE TITULACIÓN.

AUTOR: Luzuriaga Zárate, Miguel Bolívar

DIRECTOR: Burneo Valdivieso, Xavier Eduardo, Arq

LOJA - ECUADOR

ii

Arquitecto.

Xavier Eduardo Burneo Valdivieso.

DOCENTE DE LA TITULACIÓN

De mi consideración:

El presente trabajo de fin de titulación: “Materiales para tectónica digital: uso,

experimentación y aplicación de paneles de micro-concreto en envolventes

arquitectónicas” realizado por Luzuriaga Zárate Miguel Bolívar, ha sido orientado y

revisado durante su ejecución, por cuanto se aprueba la presentación del mismo.

Loja, Septiembre de 2014

iii

“ Yo Luzuriaga Zárate Miguel Bolívar, declaro ser autor del presente trabajo de fin de

titulación: “Materiales para tectónica digital: uso, experimentación y aplicación

de paneles de micro-concreto en envolventes arquitectónicas”, de la Titulación

de Arquitecto, siendo Xavier Eduardo Burneo Valdivieso director del presente

trabajo; y eximo expresamente a la Universidad Técnica Particular de Loja

y a sus representantes legales de posibles reclamos o acciones legales. Además

certifico que las ideas, conceptos, procedimientos y resultados vertidos en el

presente trabajo investigativo, son de mi exclusiva responsabilidad.

Adicionalmente declaro conocer y aceptar la disposición del Art. 67 del Estatuto

Orgánico de la Universidad Técnica Particular de Loja que en su parte pertinente

textualmente dice: “Forman parte del patrimonio de la Universidad la propiedad

intelectual de investigaciones, trabajos científicos o técnicos y tesis de grado que se

realicen a través, o con el apoyo financiero, académico o institucional (operativo) de

la Universidad”.

iv

A Dios, a mis padres Martha y Carlos;

v

A la Universidad Técnica Particular De Loja, por brindar la posibilidad de construir mi vida profesional en sus aulas. A todos los profesores, tutores y compañeros que han compartido su esfuerzo y tiempo.

Al Arq. Xavier Eduardo Burneo Valdivieso, por su motivación y desinteresada colaboración para el desarrollo de la presente investigación.

Al Departamento De Geología Y Minas E Ingeniería Civil de la UTPL por proporcionar los equipos necesarios, particularmente al Ing. Alonso Zúñiga por su valiosa colaboración.

A Hormiconstrucciones, por facilitar sus instalaciones y laboratorio, especialmente al Ing. Juan Carlos Peñarreta por compartir sus valiosa experiencia.

Finalmente a mi familia y a todos los amigos que han formado parte de este paso importante.

vi

RESUMEN 1

ABSTRACT 2

INTRODUCCIÓN 3

OBJETIVOS

4

HIPÓTESIS 4

CAPÍTULO I

5

1. Tectónica y tectónica digital. 6

1.1 Tectónica.

7

1.2 Cronologíadelaconcepcióndeltérmino“tectónica”.

7

1.2.1 Etimología.

7

1.2.2 OtfriedMüller.

8

1.2.3 KarlBötticher.

8

1.2.4 GottfriedSemper.

9

1.2.5 PeterCollins.

10

1.2.6 EduardSekler.

11

1.2.6.1 KennethFrampton.

12

1.2.7 Compendio.

13

1.3 Tectónicadigital.

14

1.3.1 Tectonicadigital,Yu-TungLiu&Chor-KhengLim.

15

1.3.1.1 Factoresclásicos.

15

1.3.1.2 Aparicióndelosfenómenosdigitalesynuevosfactores.

16

1.3.2 Ejemplosdeanálisisconfactoresclásicosynuevos.

17

1.3.2.1 BMWFrankfurtMotorshowPavilion(2001,Alemania).

17

1.3.2.2 PostAgriculture(2002,UK)

22

CAPÍTULOII

27

2. Materialidad & microconcreto. 28

vii

CAPÍTULOIII

60

3. Experimentación con paneles de microconcreto en tectónica digital. 61

3.1 Propuestasdetectónicadigital.

61

3.1.1 EjercicioN°1:Butterfly(Envolventeapartirdeunacurvaplanatrascendente).

62

3.1.2 EjercicioN°2:EnvolventeapartirdeRuidoPerlin.

66

3.1.3 EjercicioN°3:Envolventeapartirdemanipulacióndesuperficies.

71

3.1.4 EjercicioN°4:Envolventeconalternabilidaddemódulos.

74

3.1.5 Infografíadepropuesta.

78

3.1.6 Análisisdeejerciciosrealizados.

85

3.1.6.1 Factoresclásicos.

85

3.1.6.2 Factoresdenuevatectónicadigital.

86

3.2 Materializacióndeenvolvente.

87

3.2.1 Procesodemodeladoyensambledelaenvolvente.

88

CONCLUSIONES

94

RECOMENDACIONES

96

BIBLIOGRAFÍA

97

1

Los avances de la tecnología han generado importantes cambios en la manera de concebir la arquitectura. Lo digital ha dinamizado las metodologías de diseño proporcionándole nuevas herramientas, las posibilidades de los diseños digitales se han desarrollado a una velocidad impresionante, sin embargo, no ha sucedido lo mismo con la tecnología constructiva; aquel argumento de la incapacidad de construir aquellos diseños ha puesto en duda la materialidad de lo digital, y en respuesta al argumento de carencia de lo tectónico de los diseños digitalmente asistidos, surge la nueva tectónica digital que redefine los factores de análisis clásicos de la arquitectura.

Nuestra investigación realiza un estudio conceptual de tectónica y tectónica digital, un análisis de su influencia en el proceso de diseño arquitectónico y se busca materializar el diseño digital de una envolvente por medio de elementos prefabricados con un recurso de importantes propiedades como es el microconcreto, del cual se indagan algunas posibilidades para el desarrollo de este tipo de elementos con caracteres específicos que respondan a los diseños con recursos disponibles.

2

Advances in technology have led to significant changes in the way of conceiving architecture. Digital has boosted the design methodologies providing new tools, the possibilities of digital designs are developed at an impressive rate, however, has not been the case with the construction technology; argument that the failure to build those designs has questioned the materiality of the digital, and in response to the argument of lack of tectonics of digitally assisted design, the new digital tectonic factors that redefines classic architecture analysis arises.

Our research takes a conceptual study of tectonics and digital tectonics, an analysis of its influence on the architectural design process and seeks to realize the design of a digital envelope using prefabricated elements with a resource of important properties such as the microconcreto, the which some possibilities for the development of this type of elements with specific characters that respond to designs with available resources inquire.

3

“Materiales para tectónica digital: uso, experimentación y aplicación de paneles de microconcreto en envolventes arquitectónicas”, consiste en una experimentación técnico-constructiva que busca materializar diseños digitales de envolventes mediante el uso de paneles prefabricados con un particular tipo de concreto.

La investigación brinda en su primer capítulo un acercamiento a la terminología empleada en el enunciado; se analiza el significado de la palabra “tectónica” en distintas épocas, a continuación se estudia el surgimiento de la nueva tectónica digital y se enumeran los factores de análisis de la arquitectura tanto clásicos como los que aparecen en la nueva tectónica. El segundo capítulo presenta un estudio sobre el microconcreto, se analizan sus características y se indagan posibilidades de su fabricación de acuerdo a los materiales con que se cuenta en el medio. El tercer capítulo presenta propuestas de diseño de envolventes con asistencia de medios digitales, allí se ponen a prueba las características del microconcreto en elementos prefabricados, se establecen conclusiones y pautas que marcan un camino de exploración y uso de este tipo de sistemas.

La importancia de la investigación radica en la influencia que posee lo digital y la tecnología constructiva al desarrollo de la arquitectura, los resultados de la investigación brindan un acercamiento a las posibilidades que poseen los paneles prefabricados de microconcreto a fin de materializar los diseños digitalmente asistidos, marcando además un rumbo investigativo innovador en el aspecto constructivo y de diseño.

En el desarrollo del proceso de materialización de las tectónicas digitales planteadas, se emplearon las ventajas que brinda la prefabricación, además, se planteó como premisa en el desarrollo del sistema envolvente la búsqueda de un mejor aspecto y un adecuado comportamiento mecánico de los elementos reflejándose esta característica en la configuración de las tipologías de mezclas de microconcreto reduciendo así las dimensiones de los elementos que conformarán la envolvente. Los objetivos se cumplieron, pues la mencionada materialidad pudo ser lograda por medio de varias posibilidades que brinda el microconcreto y el proceso de prefabricación.

4 General:

• Proponer paneles de micro concreto como material para tectónica digital en envolventes arquitectónicas

Específicos:

• Comprender la terminología de tectónica digital y microconcreto, usos y aplicaciones. • Exponer alternativas de micro concreto utilizables en tectónica digital.

• Experimentar el comportamiento de paneles de microconcreto frente a las necesidades de tectónica digital en envolventes arquitectónicas: caso de estudio a elegir durante la investigación.

• Proponer pautas para diseño y uso de paneles de micro concreto como recurso de tectónica digital.

HIPÓTESIS

1. Tectónica y tectónica digital.

Antecedentes.

Los medios digitales han estado presentes en el desarrollo de la arquitectura desde hace algunos años; inicialmente como herramienta o medio para optimizar tareas hasta entonces “análogas” (llamadas así, por la necesidad de diferenciarlas de los recursos digitales) y más adelante como influencia en la investigación de arquitectura llegando a formar parte del proceso evolutivo del pensamiento y de las formas para muchos proyectistas.[1]

Lo digital, como parte influyente en el proceso arquitectónico, ha generado el debate necesario para delinear una visión coherente de las repercusiones que pueden tener la arquitectura por influencia de la revolución digital. Es quizá este el momento que estaba ausente en la línea del tiempo de desarrollo de la arquitectura digital; al que James Steele comparaba con el debate conducido por Jhon Ruskin, Morris y Carlyle que acompañó a la revolución industrial, en el que aquellos ideales del movimiento Arts & Crafts se transfirieron a los orígenes del movimiento moderno.[2] _{Consientes claro, por un lado, que la verdadera} influencia de la parte tecnológica no se la puede apreciar en el tiempo transcurrido; no obstante, no se trata de cambiar toda una historia a algo totalmente nuevo, aquí se aplicaría la idea de Bernardo de Chartres con la frase “enanos a los hombros de gigantes”; considerando enanos a lo digital por su naciente desarrollo pero gran compromiso y responsabilidad para con la historia.

En manifestaciones críticas de mencionados debates, destacan críticos como Kenneth Frampton con obras como: “Hacia un regionalismo crítico” y “Estudios sobre cultura tectónica”; en estas obras que citaremos más adelante, el desarrollo de los medios digitales (en cuanto a herramientas de diseño) es considerado como amenaza a una de las dimensiones esenciales de la arquitectura, aquel factor concreto de la construcción y sus técnicas, es decir, su materialización.[3]

Entre los discursos de crítica y defensa respecto al proceso de desarrollo de diseños asistidos por computadora o arquitectura digital, aparecen frases como “tectónica” y “tectónica digital” fundadas básicamente en argumentos concernientes a la materialidad. Se han hecho varias investigaciones acerca de la temática y las pondremos a disposición en las siguientes páginas para un respectivo análisis.

[1] Dollens, D. (2002). De lo digital a lo análogo. Barcelona, España: Gustavo Gili. (p.14) [2] Steele, J. (2001). Arquitectura y revolución digit al, Madrid, España: Gustavo Gili. (p.8)

1.1 Tectónica.

Tectónica, es una de las palabras que posee variadas interpretaciones a lo largo de sus más de dos milenios de historia, dichas definiciones, develan caracteres del contexto de cada época en que es reconsiderado su análisis, llegando a ser en la actualidad parte fundamental en el discurso arquitectónico.

Es prescindible conocer dicho proceso histórico para entender la actual percepción y a la vez abrir la posibilidad a nuevas definiciones acordes a la realidad actual.

1.2 Cronología de la concepción del término “tectónica”.

Figura N°1. Cronología de la concepción del término “Tectónica” Fuente: Miguel Luzuriaga

En el diagrama que precede, se diferencia dos marcadas etapas respecto a la conceptualización de la palabra “tectónica”; la primera correspondiente a su génesis y uso como recurso en enunciados de discursos políticos y poesías de la época clásica, seguida de una larga vigencia , para luego, en una segunda etapa que inicia en el siglo XIX se reconsidere en varios e importantes enunciados teóricos sobre arquitectura.

1.2.1 Etimología.

Tectónico viene del griego TEKTOVIKÓC (tektonikos = hábil en construir), formada de TÉKTWV (Tectón = carpintero, ebanista; obrero o artesano en general). La palabra TÉKTWV se encuentra en el sistema de escritura Lineal B, usado para escribir griego (II a.C.), como te-ko-to-ne, con el significado = carpintero. [4]

Rizzuto (2010)[5]_{, sugiere que el análisis de los orígenes de la palabra “tectónica”,} debe abordar referencias de la época de la cultura homérica (siglo VIII a. C.), en la que la palabra tectónica posee connotaciones que fueron más allá de la denotación de artesanía y construcción asociadas”. En la cultura homérica, cuando se encuentra la palabra tectón en

[4] http://etimologias.dechile.net/?tecto.nico

[5] Rizzuto, A. (2010). Tectonic memoirs: the epistemological parameters of tectonic theories of

architecture. Tesis de título de Doctor de filosofía en arquitectura, Instituto de Tecnología de

forma compuesta, esta indicaba el material con el que se trabajaba, por ejemplo: siderotekton (hierro-tekton), chrysotekton (oro-tekton), lithotekton (piedra-tekton), xylontekton (madera-tekton), entre otros. Entonces, se hacen distinciones entre los trabajadores de diferentes materiales, y carpintero era uno del grupo, pues todos fueron contemplados como tektones.

El ingenio, en la creación del orden cívico, moral o productivo de aquella época, estaba constituido por dos actividades: tectaino y techne. Homero usa tectaino para referirse a la elaboración de estrategias, y usó el término techne para referirse a la astucia y artimañas

empleadas para dichas estrategias. Los términos tectaino y techne establecen una relación entre el pensar y hacer en la época homérica, tectaino era un proceso cognitivo informado por experiencia previa que generan estrategias adaptables conocidas como techne.

Así, el tekton fue quien ideó tanto en la mente y construyó en forma material, tanto el pensar y el hacer se plasmaron en este acto, que era a la vez noética y performativa (es decir, cognitivo y corporal).

Es esta dualidad la clave para entender cómo la tectónica fue conceptualizada en el mundo antiguo, lleva consigo una noción más amplia del acto creativo, más específicamente la de un artesano, que posee una inteligencia astuta que le permite diseñar estrategias para la creación en cualquier situación dada[6].

1.2.2 Otfried Müller.

Luego de la época clásica, la palabra “tectónica” es retomada en 1830 por el arqueólogo alemán Otfried Müller en su obra: “Handbuch der Archäelogie der Kunst” (Manual de la Arqueología del Arte). Allí, relaciona tektonische con variadas formas artísticas mixtas

que representen sentimientos y nociones también artísticas, que satisface un requerimiento particular de la vida, por ejemplo: vasijas, edificios de habitación o lugares de reunión; estos cumplen con un propósito en consentimiento de ideas artísticas. En otras palabras, define tectónica como es el arte que reúne función con representación artística, un objeto será bello por la misma razón de que es apropiado para su fin. Para Müller la cúspide de la tectónica es la arquitectónica que en cambio deja de lado el requerimiento para ser una potente

representación de sentimientos profundos.[7]

1.2.3 Karl Bötticher.

Otro alemán en 1844, publica la obra “Die Tektonik der Hellenen” (La Tectónica De Los Helenos), en la cual retoma el concepto de una manera amplia, definiendo tectónica

[6] Rizzuto, A. (2010). Tectonic memoirs: the epistemological parameters of tectonic theories of

architecture. Tesis de título de Doctor de filosofía en arquitectura, Instituto de Tecnología de

Georgia. (p.44). Traducción- interpretacion: Miguel Luzuriaga.

[7] Semper, Gottfried, El Estilo; el estilo en la artes técnicas y tectónicas, o Estética practica y textos complementarios, [Versión digital para iBooks], Ed. Trad. Azpiazu Juan. Buenos Aires.

como la actividad artística que configura una obra arquitectónica; brindando importancia a la naturaleza del material empleado y a la disposición de cada elemento individual, analizados estos desde su concepción como vitales para el propósito del edificio en su conjunto. Dichas partes presentarán sus límites particulares de acuerdo a una clara función, para la reunión tectónica general, se brindará especial importancia a la junta de todas y cada una de ellas pretendiendo buscar una configuración conciliadora similar a la de un organismo vivo. Por esta razón Bötticher afirma que los griegos lograron una alta expresión tectónica relacionada con su equivalencia a las formas de la naturaleza, lo inorgánico no tendría significado por cuanto la estructura sólo podría adquirir este valor a través de su capacidad de engendrar analogías entre lo tectónico y la forma orgánica.[8]

1.2.4 Gottfried Semper.

Importante teórico alemán del siglo XIX, reconoce a la tectónica como uno de cuatro motivos técnicos con los que se desenvuelve la arquitectura, en relación con sus materiales, elementos y técnica constructiva. En su obra “Der Stil” (El estilo) 1860, como argumento teórico principal, utiliza el material como clave para explicar la forma artística de los objetos y de arquitectura. De esta manera, el autor establece una arquitectura coherente con la utilización de sus materiales, anunciando una relación ideal entre materiales y forma, que sería una relación directa de causa y efecto.

Semper explica además, que las técnicas primitivas se originan de cada uno de sus elementos: Al arte de la cerámicas se origina del elemento hogar; debido a la presencia de fuego en la hoguera; el arte de la albañilería del basamento; la carpintería a partir del tejado; el arte textil a partir del elemento de envolvente. Cada una de esas técnicas tenía como soporte ideal, un material primitivo, clasificado por el autor en cuatro grandes categorías, de acuerdo con sus propiedades físicas; así, los tejidos corresponden al textil, la arcilla a la cerámica, la madera a la tectónica (Carpintería) y la piedra a la estereotomía (corte de las piedras). En ese contexto, al ligar los cuatro elementos las cuatro técnicas y las cuatro categorías de materiales sería para Semper la premisa de desenvolvimiento formal de la arquitectura.

Para Izabel Amaral (2009), la teoría de Semper trata de una lógica combinatoria dentro de la cual la noción de tectónica ocupa un lugar específico y más no preponderante, el propio autor plantea casos en los que se muestran combinaciones entre materiales y técnicas distintas. Por ejemplo: una canasta en la que su forma pertenece a la técnica de la cerámica, es elaborada con un material que corresponde a los textiles; por otro lado, los ladrillos poseen material propio de la cerámica pero su uso se realiza según las reglas de la estereotomía.

[8] Amaral, Izabel (Diciembre 2009), “Casi Todo Lo Que Deseabas Saber Sobre La Tectónica, Pero Le

Daba Pena Preguntar”. P 148-167. En: http://revistas.usp.br/posfau/article/view/43644/47266.

Estas relaciones se esclarecen con el diagrama siguiente, en el que se muestran materiales primitivos sus técnicas y los elementos de los cuales se originan.

Figura N°2. Esquema gráfico resumiendo la teoría de arquitectura presentada en “El Estilo” de Semper, en que las cuatro artes técnicas (al centro) son de valor equivalente, cada una se asocia a un elemento de arquitectura (arriba) y a un material primitivo (abajo). Las líneas trazadas muestran posibilidades de combinación entre técnica y materiales.

Fuente: Isabel Amaral

En la obra de Semper, aunque el estudio arquitectónico sea orientado hacia la arquitectura clásica y sus respectivos materiales, este análisis aporta una concepción de la palabra tectónica diferente, así menciona Amaral:

“… la expresividad del arte de tectónica se originaria, por un lado, de las características físicas del material (elasticidad, flexibilidad, ligereza, posibilidad de ser recortado en formatos diferentes), y, por otro lado, de referencias estéticas externas que la propia técnica puede incorporar”.[9]

1.2.5 Peter Collins.

En el siglo XX, Collins (1960) brinda un aporte diferente a los anteriores, aborda el tema de la tectónica como una solución a las diferencias entre los límites de arquitectura e ingeniería, sería el contexto ideal del intercambio interdisciplinario. Este ensayo se considera de poca repercusión en la línea de debate de la concepción tectónica, ya que era planteado como una nueva disciplina a la que Collins proponía sea impartida en las escuelas de arquitectura.

[9] Amaral, Izabel (Diciembre 2009), “Casi Todo Lo Que Deseabas Saber Sobre La Tectónica, Pero Le

Daba Pena Preguntar”. P 148-167. En: http://revistas.usp.br/posfau/article/view/43644/47266.

1.2.6 Eduard Sekler.

Sekler, en un ensayo de 1973 titulado “Structure Construction, and Tectonics”, definió la tectónica como una cierta expresividad producida de la forma constructiva, lo que sugiere que la obra no solamente posee definición en términos de estructura y construcción sino de la adecuada interrelación entre estas a voluntad del arquitecto. Más que una expresión artística, Sekler utiliza el término “expresión tectónica” para establecer “el campo de la creación de espíritu puro”, cuyo objetivo es provocar emociones plásticas de acuerdo con la expresión del inventor, denotando así, una relación inseparable entre la expresión artística y la lógica constructiva. Dicho interés lo enuncia de la siguiente manera:

“(…) la expresión tectónica y su relación con la estructura y construcción merece, en mi opinión, tanta atención como algunos otros conceptos, como el espacio y la función que han sido interesado hasta ahora de manera predominante.” [10]

Con esta premisa, Sekler realizó el análisis de diferentes combinaciones entre estructura y construcción, determinando que se pueden encontrar algunas variaciones en la expresión, por ejemplo: En los arbotantes ocultos del barroco, en la que la expresión no es acorde con el orden o con el método de construcción; En el Palacio de Cristal de Joseph Paxton (1851), en el que la estructura y la construcción parecen independientes, incluso afirma que existe divergencia, aunque imperceptible, entre la capacidad estática y la forma representacional, pues las columnas modulares de hierro forjado y de diámetro estándar, que aparecen sostener cargas diferentes al variar el grosor de los muros.[11]

En Estos análisis, Sekler encuentra diferentes incoherencias de expresión que define como lo Atectónico; que se pueden ver como efectos visuales que niegan, rechazan u

ocultan la verdadera expresión de diferentes elementos arquitectónicos, sus interrelaciones o la de su conjunto. Un ejemplo de lo atectónico se puede encontrar en el particular análisis del Palacio Stoclet construido en Bruselas en 1911 por Josef Hoffman, en el cual Sekler describe:

a) Las molduras paralelas, bien en esquinas o en juntas, produce un efecto que tiende a negar la solidez de los volúmenes edificados. Persiste cierta sensación, como si las paredes no fueran de construcción pesada, sino enormes hojas de material fino, unidas en las esquinas con bandas de metal para proteger los cantos.

b) Pilares pesados que no sostienen cargas de un peso visual adecuado, sino que soportan un fino tejado plano sobre la entrada.

c) Las ventanas se sobresalen un poco, en vez de adentrarse en la pared, lo cual [10] Amaral, Izabel (Diciembre 2009), “Casi Todo Lo Que Deseabas Saber Sobre La Tectónica, Pero Le

Daba Pena Preguntar”. P 148-167. En: http://revistas.usp.br/posfau/article/view/43644/47266.

Consultado 28 de Julio de 2013.

[11] Frampton, K. (1995-1999). Etimología. En: FRAMPTON, K.: Estudios Sobre Cultura Tectónica: Poéticas De La Construcción En La Arquitectura De Los Siglos XIX y XX. Ed. John Cava.15-17. Madrid.

podría delatar la delgadez del muro.

Figura N°3. Palacio Stoclet (1905 - 1911) Bruselas (Bélgica) Josef Hoffmann (1870-1956) Austria.

Fuente: http://www.jpmartel.com/photos/html/brussels2006slide_39.htm

1.2.6.1 Kenneth Frampton.

Es un teórico relevante desde finales del siglo anterior, ha dedicado desde 1983 varias publicaciones respecto a la arquitectura en los que involucra el concepto de “tectónica”.

Como base principal de su teoría, Frampton brinda de connotaciones diferentes a la arquitectura basándose en el regionalismo crítico, afirma que es consiente que el espacio se ha convertido en parte integral del pensamiento arquitectónico [12]_{, y que se es prácticamente} incapaz de pensar arquitectónicamente sin hacer especial énfasis del mismo, pero considera que se debe recuperar la noción del siglo XIX de tectónica en un intento de resistir a la tendencia contemporánea de reducir la arquitectura a efectos escenográficos,[13] _{refiriéndose} a las complejas formas obtenidas en muchos diseños actuales, los cuales son conseguidos por medios digitales.

Según Frampton, sus estudios pretenden mediar y enriquecer la prioridad concedida al espacio, reconsiderando los modos constructivos y estructurales más allá de su representación constructiva y buscar su potencial expresivo. Es ahí donde hacer uso de su definición de la palabra “tectónica” equivalente a la “poética de la construcción”; poniendo por delante la materialidad de la obra arquitectónica, al afirmar que solamente luego de su construcción puede hablarse de un discurso abstracto.[14]

[12] Frampton, K. (1995-1999): Estudios Sobre Cultura Tectónica: Poéticas De La Construcción En La Arquitectura De Los Siglos XIX y XX. Ed. John Cava.12, 13. Madrid. Akal.

[13] Mika, Jury, (2006), Arquitectura Improbable, ARQUITECTURA: el pensamiento de Kenneth Frampton.

En: http://arquitecturaimprobable.blogspot.com/2006/07/arquitectura-el-pensamiento-de-kenneth.html

1.2.7 Compendio.

Los reflexiones presentadas, nos permite descubrir cierto pluralismo interpretativo respecto a la temática de “tectónica”, que resume la siguiente tabla:

Tabla N°1. Resumen de conceptualización de frase “Tectónica”

Fuente: Miguel Luzuriaga

La variada gama de interpretaciones convierte a lo tectónico en un término adecuado para ser empleado en discursos en los que se pretende mostrar un aspecto en particular del cual se cree es el predominante en una actividad creativa en el quehacer de la arquitectura. Lo creativo, estratégico, artístico, técnico, constructivo y poético, aún con particulares interpretaciones, son en resumen, las palabras claves que definen tectónica en cada uno de los discursos mostrados.

A nuestro criterio, la investigación de Rizzuto expone una idea clara de las características que debe poseer el tectón, aquel concepto nos permite analizar las enunciaciones subsiguientes de manera distinta, colocando por delante el personaje y sus aptitudes: así pues; se requiere de estrategias y del dominio de la técnica para unir función con la representación artística en el concepto de Müller; por otra parte el concepto de Bötticher requiere del talento e ingenio del tectón para configurar la obra arquitectónica; ahora bien, el dominio de la técnica con la madera del tectón es notable en la teoría de Semper a tal punto de poder emplearla con similar noción y destreza con materiales como la arcilla y la piedra para así generar nuevos motivos técnicos; de igual forma podemos expresarnos en las definiciones de Sekler y Frampton, en las que la relación entre lo construido y su expresividad, o de lo poético con

AUTOR TECTÓNICA

Etimología Ep. Homérica

Acto creativo, pensar y hacer de un artesano, que posee una inteligencia astuta que le permite diseñar estrategias para la creación cualquier situación dada.

Otfried Müller

Formas artísticas mixtas que representen sentimientos y nociones también artísticas, que satisface un requerimiento particular de la vida. Arte que reúne función con representación artística.

Karl Bötticher La actividad artística que configura una obra arquitectónica.

Gottfried Semper

Uno de cuatro motivos técnicos con los que se desenvuelve

la arquitectura, en relación con sus materiales, elementos y técnica constructiva.

Peter Collins Contexto ideal del intercambio interdisciplinario entre los

límites de arquitectura e ingeniería.

Eduard Sekler

Cierta expresividad producida de la forma constructiva, una

relación inseparable entre la expresión artística y la lógica constructiva.

Kenneth Frampton

“Poética de la construcción”; poniendo por delante la

la construcción, respectivamente, requiere esencialmente de lo noético para desarrollar la expresión y materialidad deseada.

Algunos teóricos detractores de la arquitectura asistida por medios digitales, han empleado algunas de las consideraciones teóricas presentadas sobre tectónica, particularmente las que expresan como esencial la materialidad en arquitectura, encontrando así en este término el argumento para afirmar que los diseños digitales pierden aquel carácter fundamental de la arquitectura expresado como carencia de lo tectónico. En contraparte los pro-digital emplearon el término tectónica en una frase compuesta “tectónica digital” para considerar una redefinición de acuerdo al nuevo contexto que involucra la tecnología, mostrando que el análisis clásico de arquitectura debe reconsiderarse por la aparición de nuevos aspectos que influyen tanto en la cotidianidad del ser humano como el quehacer arquitectónico.

En conclusión, podemos decir que lo tectónico sugiere un acto completamente creativo, aplicado por una persona que emplea tanto estrategias cognitivas como el completo dominio de una técnica para logra representar un motivo artístico.

1.3 Tectónica digital.

Con la implementación de medios digitales al proceso arquitectónico, aparecieron dos situaciones hasta cierto punto típicas en el inicial transcurso de este tipo de exploraciones; se trata de: un inexperto entusiasmo a favor de la arquitectura digital, y una apresurada crítica detractora. En este sentido, diseñadores se han dejado seducir por las posibilidades formales que presenta los recursos digitales con los múltiples ejercicios desarrollados; y por otro lado, se han pronunciado juicios de valor a priori, como si se hubiese culminado todo tipo de análisis al respecto. El más reconocido e influyente crítico de lo digital en arquitectura es Kenneth Frampton, en sus textos, denota una posición defensiva e inclusive llama a mantener resistencia a la vanguardia a la que considera universalista y “destructora sutil” de la cultura tradicional. Destaca como carencia principal de lo digital en arquitectura, la falta de materialidad a causa de la prioridad brindada al aspecto visual respecto de lo táctil, sugiere una carencia de lo poético de la construcción necesaria para despertar ese impulso de palpar la arquitectura.[15]

Sin embargo, se puede reconocer que los recursos digitales han pasado de ser un paradigma informacional a un aspecto trascendente que redefine los marcos conceptuales de la elaboración tectónica clásica (Cifuentes 2012); por cuanto, el uso del computador implica nuevos métodos de producción, introduce nuevos materiales y permite el cambio de lo rígido hacia lo plegable o de lo estático hacia lo dinámico.

[15] Frampton, K. (2006).Hacia un regionalismo crítico: seis puntos para una arquitectura de resistencia.

Cifuentes menciona:

“La nueva tectónica digital no implica un quiebre definitivo con las nociones clásicas, la arquitectura no ha perdido su capacidad de reflejar en el detalle la descripción de lo material y de los principios estructurales. Los métodos de construcción, así como la estructura, tampoco han perdido en absoluto la capacidad de ser una manifestación de significado arquitectónico. Aun menos posible sería afirmar que el diseño de detalles ha dejado de ser un modo de pensamiento innovador o que la poética de la construcción ha desaparecido”.[16]

Los medios digitales sin duda han brindado nuevas concepciones en aspectos diferentes; han sido generadores de nuevas sensibilidades (en lo formal, espacial, conceptual y hasta en lo habitable)[17] _{inapreciables sin mencionados recursos, sugiriendo el debido interés} para su exploración y reconocimiento; además, permite una redefinición de lo tectónico a la nueva tectónica digital, posible gracias a esas nuevas sensibilidades emergentes, las mismas que detallan factores que influyen en el proceso de desarrollo de la arquitectura y responden a muchos cuestionamientos mencionados anteriormente.

1.3.1 Tectonica digital, Yu-Tung Liu & Chor-Kheng Lim.

Liu & Lim, hacen un análisis de distintos criterios de autores como Mitchell (1998), Caché (2002), Spuybroek (2003), Leach (2004), Gao (2004), en los que se identifican esas diferencias entre la tectónica clásica y la tectónica digital emergente. Encontrando afianzar la necesidad de definir las características o recursos que brinda el ámbito actual generado por el avance tecnológico respecto a su par clásico. Para esto, enumeran los factores clásicos de análisis de arquitectura y subsiguientemente incluyen los nuevos conceptos originados de la influencia digital.

1.3.1.1 Factores clásicos.

Analizado conceptos históricos de Botticher, 1852; Semper, 1951; Sekler, 1965; Gregotti,1983; Frascari, 1983; Moneo, 1988; Vallhonrat, 1988; Frampton, 1995. Se definen siete factores de análisis clásico.[18]

1. Junta.- Elemento fundamental y más pequeño de la construcción arquitectónica.

La junta puede considerarse como el generador de la construcción. En jerarquía, la junta une las piezas y materiales y estructura toda la arquitectura (Semper, 1951; Frascari, 1983; Frampton, 1995).

[16] Cifuentes, C. A. (2012) Arquitectura y computación ¿determinismo o mediación?: del paradigma

informacional hacia una tectónica digital.

[17] Massad, F. & Guerrero, A.(2004, enero, 16). Arquitectura en la época de la Revolución Digital. Arq. com. Recopilado de: http://bit.ly/11fzfq8

[18] Liu, Y. y Lim C. (2006) New Tectonics: A Preliminary Framework Involving Classic and Digital Thinking.

Design Studies 27, no. 33: 271,272,286,287. Recopilado de: http://www.sciencedirect.com/

2. Detalle.- Es la descripción de las características del material de la construcción

arquitectónica. Es también la formación de medida, colocación y fabricación (Gregotti, 1983; Frascari, 1983).

3. Material.- Es el elemento que representa la formación y composición de la construcción arquitectónica (Semper, 1951; Moneo, 1988).

4. Objeto.- Es la parte arquitectónica como: una columna, pared, losa, puerta,

ventana, entre otras. Muchas partes intervienen haciendo el conjunto arquitectónico (Botticher, 1852).

5. Estructura.- Es un concepto, una unidad o un proceso de transición de la fuerza.

Es también una variable crítica que influye en la tectónica (Sekler, 1965; Vallhonrat, 1988).

6. Construcción.- Es la operación de hacer realidad el concepto estructural. Es

también el proceso jerárquico y lógico que ordena los objetos arquitectónicos de pequeño a grande (Sekler, 1965; Vallhonrat, 1988).

7. Interacción.- Es la correspondencia entre el sitio y la arquitectura, entre la gente

y la arquitectura, utilizando la capacidad de la topografía y la percepción (Frampton, 1995).

1.3.1.2 Aparición de los fenómenos digitales y nuevos factores.

En el desarrollo de lo digital, aparecen algunos fenómenos puntuales que van más allá del límite de la tectónica clásica, estos son:

• El dinámico proceso de manipulación (animación y morphing), este se origina netamente en los programas de simulación o animación, donde evoluciona el concepto de diseño.

• La información se convierte en un nuevo tipo de material, aquella se produce en el entorno virtual y deriva directamente del concepto inicial que se fusiona en las unidades digitales.

• Sistemas generativos & algoritmos, estos ayudan al proceso de manera continua desde las primera etapas de diseño, permiten operar completamente el sistema generador del diseño para reproducir de manera automática cualquier cambio elegido a voluntad para satisfacer las necesidades que requiera.

Basado en los cuatro fenómenos que emergen de lo digital, se pueden considerar cuatro nuevos factores para el análisis de la arquitectura:

1. El movimiento.- Es el proceso en serie de operación dinámica en la manipulación

de los conceptos de diseño y evolución de la forma.

2. Información.- Es la utilización de señales digitales en cualquier forma, en la piel

o la superficie de un edificio como un material recién aparecido.

3. Generación.- Es el proceso de generación automático de forma o concepto por la

aplicación de software de sistemas o algoritmos generativos.

4. Fabricación.- Es el proceso de fabricación de los componentes de diseño y el

método de construcción con la ayuda de la tecnología CAD/CAM.

1.3.2 Ejemplos de análisis con factores clásicos y nuevos.

Para entender mejor la influencia de los mencionados factores en el estudio arquitectónico, Liu & Lim ponen en consideración ejemplos de obras reales en las que realizan un análisis de la manera de concebir la tectónica por medio de factores clásicos y de factores de la tectónica emergente.

1.3.2.1 BMW Frankfurt Motorshow Pavilion (2001, Alemania) .[19]

Este proyecto describe un proceso dinámico mediante el cual un auto entra en un sitio y al hacerlo transforma el diseño formal principal.

Factores clásicos.

Las características de este diseño con respecto a los factores tectónicos clásicos son los siguientes:

Junta.- Este diseño tiene su origen en la simulación de la cinética y es aplicada al

describir esta forma dinámica.

Figura N°4. Análisis clásico de BMW Frankfurt Motorshow Pavilion

Fuente: Bernhard Franken, tomado de: New tectonics: a preliminary framework involving classic and digital thinking (p.281)

No hay suficiente descripción de los detalles de los factores en los documentos originales del ejemplo proporcionados por los diseñadores, por lo tanto en este trabajo, no incluye un análisis de los detalles.

Materiales.- La figura (4b) representa la distribución de energía de los elementos

Objeto.- Como se muestra en las Figuras 4(c, d y e), la generación de los objetos de la

arquitectura derivan del análisis de la forma. El marco de apoyo de todo el cuerpo arquitectónico se estructura al hacer secciones y a través de la simulación en varios ángulos. Todos los marcos espaciales están unidos entre sí por un sistema estructural continuo, transversal y horizontal que finalmente completa la superficie de la cubierta. Esta descomposición de una secuencia de objetos no podría haber sido completado sin una operación de cálculo preciso, una que calcula la distribución de la curvatura y la composición de las fuerzas. El patrón de la curva se puede convertir en los procedimientos de operación válidos para ser aplicado durante la construcción real. El proyecto refleja el proceso de diseño digital, en el cual los análisis de la estructura auxiliar son interpretados usando el medio computacional. Esto ayuda a la hora de diseñar formas más complicadas.

Estructura.- Como se muestra en la Figura (4e), la construcción de la estructura se

transforma de la forma inicial de diseño mediante el uso de marco portante de la estructura que se obtiene de la operación digital de la geometría. La fuerza de deflexión procedente del diseño de la forma se suma a las cargas del marco estructural en los cálculos. Como se muestra en la Figura (4f), se empleó una viga de tubo hueco para tomar la fuerza de tensión lateral transversal en toda la estructura además del marco espacial como el sistema principal de recepción de carga. Este tipo de diseño expresa claramente un proceso de la tectónica digital. Puede controlar y analizar la forma eficaz y tiene más potencial para realizar la construcción de una geometría más complicada por el poder de la computadora.

Construcción.- Como se muestra en la Figura (4g), un único sistema de marco se

consideró para toda la estructura después de la actuación de una serie de análisis estructurales. Esto, sin embargo, no es una estructura de viga estática vertical u horizontal, en toda la construcción se pone más énfasis en las fuerzas dinámicas. Como se muestra en la figura (4h), la complejidad de la estructura interior no afecta el prototipo de diseño de la forma entera inicial. El marco y la piel fueron claramente separados, lo que hizo un patrón simple e integral.

Interacción.- El funcionamiento interno de este proyecto es una exposición de autos; esto no solamente refleja la liberación de la energía dinámica de un vehículo en movimiento en el patrón de la forma, además este espacio interior también adiciona atractivo a la experiencia sensorial. Como se muestra en la Figura (4f), el diseño del espacio utiliza la calle como elemento espacial y por lo tanto la forma dinámica envuelve la calle principal circundándola en un espacio interior.

manera más vigorosa, lo que permite a la gente experimentar un tipo diferente de espacio que no se ve comúnmente en nuestra vida diaria.

Resumen.- En este caso, los conceptos de junta, materiales, objetos, estructura,

construcción y la interacción siguen más de cerca sus definiciones clásicas como un proyecto construido regular. Sin embargo, sería aún muy difícil haber llegado al proceso de diseño y construcción si el movimiento digital, generación y fabricación no estaban involucrados en el análisis tectónico.

Factores de nueva tectónica digital.

Figura N°5. Análisis digital de, BMW Frankfurt Motorshow Pavilion

Fuente: Achim Menges, tomado de: New tectonics: a preliminary framework involving classic and digital thinking (p.295)

Las características tectónicas digitales de este diseño son las siguientes:

tiene lugar entre la energía cinética de un auto en marcha y la matriz del campo de fuerza en el sitio. Como se muestra en la Figura (5a), la energía liberada se registra una a una cuando un auto viaja a través del sitio. Las líneas sobre el terreno que tienen una relación con el sitio se usan para modelar una importante forma de prototipo de diseño con la ayuda de la simulación animada. Esta forma simulada dinámicamente es llamada por el diseñador como geometría maestra, y está en conformidad con el Efecto Doppler.

Información.- La calle se utiliza como el sitio para la presentación de un concepto importante e imagen dentro de la arquitectura. De esta forma existe una estructura geométrica que pasa por cambios dramáticos. El propósito principal es presentar, a través de la estructura física real, la forma espacial especial y la fuerza formada como resultado de la aceleración y la tensión dinámica, en el espacio virtual. Esto permite al espectador recibir del marco espacial el mensaje de la velocidad, como propósito a presentar. La información del “espacio velocidad”, que se puede presentar como un espacio digital, es llevado al espectador conceptualmente como una presentación espacial.

Generación.- Este trabajo intenta mostrar un nuevo concepto de sala de exposición a través de un método de diseño que utiliza parámetros. Se afirma que el Dynaform se genera como resultado de la aceleración, la dinámica y la tensión en el espacio. La variación en el concepto de diseño de la forma, se adquiere principalmente desde la simulación de cambios en el sistema mecánico, con el uso de un ordenador. La matriz de tubo existente se ve afectada por la simulación a través de la mecánica dinámica y cambio físico, además dando cambios en los parámetros de aceleración. La aceleración contribuye a perturbar el flujo de aire, y por lo tanto hace deformar la matriz. Por lo tanto, la aceleración se convierte en el parámetro fundamental básico para la forma espacial. A través de todo el proceso, se utiliza un ordenador para simular toda la información y la fuerza, con el fin de generar una forma a través de la interacción entre el marco geométrico y la aceleración. Figura (5e).

Fabricación.- Tanto la estructura como la construcción fueron relacionadas con el

1.3.2.2 Post Agriculture (2002, UK)[20]

El tema principal de este caso se refleja, en la presentación espacial de la forma arquitectónica y las condiciones especiales capturadas en el sitio de construcción. La arquitectura, por lo tanto, hace un avance de ser un “objeto” de arquitectura estática y se presenta como una arquitectura “ser”, que tiene un sistema nervioso.

Figura N°6. Análisis clásico de Post Agriculture

Fuente: Photos courtesy of Achim Menges, tomado de: New tectonics: a preliminary framework involving classic and digital thinking (p.284)

Las características clásicas tectónicas de este diseño son los siguientes.

Factores clásicos.

dinámico que varía con los cambios del entorno. La articulación puede corresponder a los parámetros específicos del lugar, que se utilizan como factores para generar el patrón de la estructura. En consecuencia, toda la estructura cambia cada vez que las juntas estructurales cambian.

Detalles.- Como se muestra en la Figura 6(b y c), los cambios en el estado de la

superficie neumática bajo una secuencia de parámetros, se indican en una serie de estudios usando modelos físicos. La estructuración y la forma de la superficie neumática se pueden presentar en varios estados a través de cambios de parámetros (como la orientación, el despliegue y la densidad) y las aplicaciones de las diferentes fuerzas, profundidades y presiones internas a las juntas de la estructura.

Material.- En un estudio que simula las variaciones en la superficie neumática, se

investigó la función de material de la membrana. Como se muestra en la Figura 6(b y c), las variaciones del estado de la membrana neumática bajo varias condiciones se convirtieron en el tema de materia de estudio. Además del estudio de la superficie de membrana neumática, también se observaron algunas aplicaciones de la armadura metálica en las imágenes en perspectiva del diseño. El procesamiento de imágenes digitales se llevó a cabo en un intento de dar una sensación más realista y aspecto del material. La figura 6(d) ilustra el estado general del material y la forma del diseño que el diseñador trató de comunicarse a través de las imágenes digitales. A partir de estas figuras, se puede discernir el método en el que el prototipo neumático y sujetadores metálicos se unen entre sí. Mientras tanto, las características del material tales como la transparencia de la membrana y la reflectividad del metal también se pueden expresar.

Objeto.- Cada unidad neumática se convierte en el más básico prototipo de diseño.

De la figura 6(e) vemos el objeto original desarrollado a partir del proceso de repetición de los objetos digitales y físicos. El proceso comienza con la estructura empleada durante la simulación de la composición neumática en el entorno digital, y luego prosigue al estudio del modelo físico; y finalmente, retorna al estudio del medio digital cuando se emplea una gran cantidad de los prototipos neumáticos. Por lo tanto, el desarrollo del prototipo neumático se convierte en la clave para la construcción de la forma general de diseño.

También hace hincapié en el hecho de que un objeto de este tipo tiene la capacidad de interactuar con el medio ambiente que rodea en varios niveles de su estructura, y refleja las características de los diferentes estados del medio ambiente y de esta manera logra diferentes presentaciones.

Estructura.- El diseño hace hincapié en un modelo organizado que se genera a partir

se menciona anteriormente. Esto comienza con el estudio de una unidad neumática, que procedió a la formación de un objeto neumático, y finalmente se forma un patrón estructural. Un objeto espacial diferente fue desarrollado a partir del prototipo neumático que podría desarrollar una asociación intensa con las condiciones ambientales de la obra. Cuando se modeló este sistema estructural gigante muy cambiante y dinámico en la planificación espacial era definido al mismo tiempo. De la Figura 6(f y g), está claro que toda la estructura estuvo establecida en los diferentes niveles de las funciones del sistema estructural. Esto permite al patrón estructural del sistema gigante cambiar bajo diferentes condiciones ambientales.

Construcción.- Conceptualmente, este proyecto cuenta con muchos puntos de vista

de un algoritmo. Se trata de lograr una estructura autoconsciente, y esperar que la arquitectura reaccione, acepte la planificación, y aloje a la necesidad de cambio que se derivan de los cambios en el espacio y el medio ambiente. Esto también permite a toda la construcción ser establecida en el cambio lógico. Por ejemplo, se puede construir un espacio muy cambiante de la estructura neumática a partir del resultado de los procedimientos geométricos y la aplicación de la fuerza de pretensado en la membrana. Tal procedimiento y la aplicación de pretensado resulta de los límites y las juntas, y de cambio de los parámetros y el volumen de los neumáticos mediante el uso de aire comprimido. Figura 6(h) muestra un esquema de la sección transversal de la construcción descompuesta, sacando la correlación entre los diferentes niveles de la estructura y la conexión de la superficie neumática.

Interacción.- Como se muestra en la figura 6(i), la presentación del diseño formal

final es el resultado de una serie de procesos y de la manipulación física. Confinados a las restricciones impuestas por una organización lógica y sistema estructural, estas operaciones permiten el diseño de la junta de la estructura para corresponder a los parámetros específicos del sitio como una respuesta al cambio en el requisito medioambiental. El patrón completo también cambia con el estado cambiante, del mismo modo, el diseñador también utiliza la sofisticada vista en perspectiva computarizado para presentar las variaciones en el estado del medio ambiente. A través de la ayuda de los medios digitales, es fácil para un modelo 3D presentar diversas posibilidades de diseño. Esto ayuda a que el proceso de razonamiento y a la presentación del diseño. El diseño finalmente presenta una forma espacial con una gran extensión, que puede ofrecer un lugar capaz de proporcionar luz agradable y la temperatura de acuerdo a diferente planificación espacial, decorado para las diferentes actividades.

Resumen. Este caso, sin duda alguna, es fácilmente reconocible por sus factores

Factores de nueva tectónica digital.

El proceso de diseño, en este caso se estableció en un desarrollo estructural claramente definido. Los cambios de las condiciones bajo varios estados permitieron la presentación de la estructura, y fueron implementados, como retroalimentación, para el patrón espacial de la estructura entera.

El proyecto pretende desarrollar una estrategia que puede incluir y responder a los datos. Como tal, una estrategia también puede proveer en el proceso de diseño, procesos de planificación que tienen vitalidad y modos muy integrados y cambiantes.

Figura N°7. Análisis digital Post Agriculture

Fuente: Bernhard Franken, tomado de: New tectonics: a preliminary framework involving classic and digital thinking (p.297)

Las características tectónicas digitales de este diseño son las siguientes.

Movimiento.- Desde el diagrama de análisis de distribución de la densidad de la tierra

Información.- La última gran estructura formada puede cambiar en su forma, junto

con los cambios en el entorno del sitio, debido a la temperatura, la humedad, etc. Todo ello a través del control de un sistema informático. Los cambios de estas estructuras pueden pasar directamente o indirectamente la información del entorno a los usuarios en un espacio dado (Figura 7b). Por lo tanto, toda la construcción del diseño no es simplemente una estructura estática que consiste en materiales con una sensación y un aspecto diferente, sino también proporciona una presentación de un nuevo material llamado información (Figura 7c).

Generación.- La inicial ilustración dinámica en 2D del análisis de la densidad se

convierte en un diagrama de análisis cuantificado de variación de tendencia, que se ve afectado por varios factores de condición. En la Figura 7(d), se pueden ver los factores de cambios de variación del entorno y un modo orgánico inducido por una relación entre los efectos. La forma neumática final fue generado gradualmente durante el análisis (Figura 7 e y 7f). Al mismo tiempo, los factores dinámicos ambientales también se convirtieron en los parámetros de deformación, que controlan el diseño de forma estructural. La forma del diseño genera continuamente diferentes estados y evoluciones debido a estos factores (Figura b).

Fabricación.- Como se muestra en la Figura 7(g), el objeto que componen las formas

de diseño y construcción fue investigado y diseñado, utilizando principalmente componentes que podrían ser construidas eventualmente. El diseño de la superficie neumática, la prueba del objeto especial y el diseño del método de fabricación, juegan un papel esencial en el proceso de diseño. La relevancia tectónica de cómo la construcción de la estructura fue completamente sometida a un marco de trabajo para luego de construido ser investigado (Figura 7h).

De los ejemplos presentados se pueden apreciar claramente la influencia de lo digital en arquitectura; las tectónicas digitales podrán ser distintas en ambos casos pero estamos seguros que el uso de medios digitales ha hecho posible en gran parte del desarrollo de las mismas marcando una importancia en el proceso.

2. Materialidad & microconcreto.

Como hemos mencionado, el avance de la tecnología ha cambiado la manera de analizar la arquitectura, sin embargo, existe una restricción que recae sobre la materialidad necesaria para lograr plasmar el potencial de diseños digitales.

Con seguridad se conoce que, desde sus inicios, la revolución digital no ha ido a la par de la revolución del material, sin embargo, actualmente existen novedosos recursos como: la nanotecnología, plásticos y prefabricados que han venido siendo utilizados en obras referenciales en todo el mundo por arquitectos como: Lars Spuybroek, Zaha Hadid, Karl Chu, entre otros (figura N°8); algunas de ellas resultan tecnologías desconocidas para nosotros. Por tal motivo, se involucra a la investigación el microconcreto, un recurso que deriva del material más empleado en los sistemas constructivos locales (el concreto armado) y del cual se cuenta con recursos, experiencia regional e información técnica suficiente para su análisis. Otro aspecto técnico-constructivo que complementa al microconcreto refiere a la prefabricación, pues sus ventajas brindan la posibilidad de integrar el diseño y la fabricación dentro de un mismo laboratorio experimental.

A continuación desarrollaremos un estudio sobre estos factores técnicos que permitirán poner a prueba la materialización de tectónicas digitales con uso de microconcreto en paneles prefabricados.

Figura N°8. a) La torre-D (Lars Spuybroek ), Doetinchem, Holanda. b) Nordpark Cable Railway Innsbruck (Zaha Hadid ), Austria

2.1 Microconcreto.

2.1.1 Antecedentes.

Se define como microconcreto, a la mezcla a base de cemento en aquella en la que no utiliza grava como parte de su composición granulométrica, pero con características mecánicas iguales o superiores respecto al concreto común.

El microconcreto surge a partir de las experiencias pioneras con ferrocemento de Pier Luigi Nervi, optimizadas en primera instancia por ingenieros de la Escuela de Ingeniería de Säo Carlos (Dante Martinelli, Federico Schiel y Lafael Petroni) en la Universidad de Säo Paulo en 1960, en la que con materiales similares se adaptaron a las condiciones locales reduciendo la armadura y cemento en un 50% y 30% respectivamente, obteniendo resultados próximos a los de Nervi; tales características implicaron clasificar a este material como un tipo especial de concreto armado ideal para emplearse en elementos prefabricados.

La primera aplicación de argamasa armada en Brasil fue realizada en 1960, consistió en una cubierta de 1000 m². Luego, Joäo Lima en 1979 con la cooperación de los diseños estructurales de Federico Schiel de USP, establecieron las pautas iniciales para la industrialización de la argamasa armada, en proyectos de mejora para barrios marginales de Salvador de Bahia.

Figura N°9. Pier Luigi Nervi, Hangar de Orvieto - Italia Fuente: pierluiginervi.org[21]

En 1989 se elabora la norma técnica NBR 11173:1990 como compendio de los trabajos técnicos y por su clara importancia que lograría el microconcreto en el medio técnico brasileño. En la década de 1990 es donde alcanza escala nacional con proyectos presentados por el gobierno para contar con numerosas fábricas pero que se vieron limitadas por la falta

de materia prima en particular de la malla soldada.[22]

Más adelante, desde el año 2002, el Dr. Arq. Paulo Eduardo Fonseca, ha desarrollado un tipo de microconcreto con características especiales denominado MicroCAD (microconcreto de alto desempeño). Se trata de un concreto de altas prestaciones adecuado para la fabricación de elementos delgados, el MircroCAD emplea en un proceso de riguroso control de calidad: agregado fino, cemento superplastificantes, agua y micro-áridos cuyas partículas oscilan desde 0.5mm a 1µm dimensiones inferiores a las del cemento, llegando a obtener desde 50 a 100.000 partículas de microsílice por cada partícula de cemento, este componente permite reducir el volumen de los espacios vacíos y es indispensable para obtener resistencias mayores a los 100 MPa.

El microconcreto estudiado por Fonseca, posee características de elevado desempeño estructural y durabilidad, su desarrollo ha sido de importancia vital como parte de programas de interés social gracias a la tecnología y la construcción industrializada.

En la figura N°10, se muestran algunos de los elementos realizados con MicroCAD: 1.Basureros para colecta selectiva; 2.Rampas discapacitados; 3. Aceras drenantes; 4. Molduras de ventanas; 5. Basuroductos; 6. Escaleras Drenantes; 7. Canalización.

Figura N°10. Elementos prefabricados con microCAD

Fuente: Paulo Fonseca.[23]

[22] Fonseca, P. (2013) Microconcreto de alto desempeño; la tecnología del Micro CAD aplicada

en la construcción del habitad social. Recopilado de http://microconcreto.net/arquivos/

MicroCad/LivroMicroCAD.pdf. (P.32-35)

2.1.2 Componentes del microconcreto.

Para elaborar un material de propiedades especiales, en nuestro caso un concreto con agregado fino para paneles prefabricados que nos brinde características iguales o superiores al concreto normal, se deben considerar el tipo y calidad de materiales con los que se cuenta en el medio.

Pablo Portugal (2007), ha definido al concreto en general como un sistema de 5 componentes: cemento, agregados, agua, aditivos y adiciones, este concepto de concreto se ajusta perfectamente a los requerimientos de los concretos de alto desempeño y al microconcreto, pues todas las propiedades del microconcreto estarán relacionadas directamente con las variaciones del tipo y cantidad de los mismos componentes.

Tabla N°2. Componentes generales de concreto de alto desempeño

Material Variables

Cemento Tipo de cemento, Propiedades especiales

Agregados Normales, ligeros, pesados, Naturales, chancados. Gradación, forma, textura

Agua Límites de componentes dañinos al concreto

Adiciones Microsílice, ceniza volante, etc. Pigmentos. Fibras

Aditivos Plastificantes, superplastificantes. Acelerantes, retardantes

Fuente: Pablo Portugal

Localmente, con la excepción del microsílice, se cuenta con variedad de marcas y tipos de cada uno de aquellos componentes necesarios para fabricar microconcreto; procedemos a indagar las posibilidades de aquellos mediante un estudio detallado, para luego elaborar algunas pruebas de distintas clases de mezclas. Esto nos brinda un acercamiento a las normativas o estándares que deben cumplir cada uno de los materiales y las características del producto final.

2.1.2.1 Cemento.

Se han elegido dos tipos de cementos para ser aplicado en las mezclas de microconcreto.

2.1.2.1.1 Cemento portland puzolánico.

Tabla N°3. Características físicas según norma y de cemento Holcim tipo GU

Requisitos Físicos

INEN 2380

Valor

Cambiodelongitudporautoclave,%máximo

0.08

-0.038

Tiempodefraguado,métododeVicatInicialnomenor(min).

45

222

Tiempodefraguado,métododeVicatFinalnomayor(min)

420

323

Contenidodeairedelmortero,envolumen,%

-

3.0

ResistenciaalaCompresión,mínimoMPa,1Día

-

8

ResistenciaalaCompresión,mínimoMPa,3Día

13

₁₇

ResistenciaalaCompresión,mínimoMPa,7Día

20

22

ResistenciaalaCompresión,mínimoMPa,28Día

28

31

Expansiónenbarrasdemortero14días,%max.

0.02

0.006

Fuente: Holcim[24]

El tipo GU es un cemento adicionado, esto significa que en el proceso de producción, una parte del Clinker se reemplaza por otros materiales cementicios conocidos como puzolanas, estas adiciones minerales que no necesitan calcinación ayudan al cemento a brindar mejor permeabilidad y convierten el hidróxido de calcio soluble, en silicato de calcio hidratado (CSH, gel cementante).

2.1.2.1.2 Cemento portland blanco.

Es un cemento 100% puro, no posee puzolana en su composición, se elaboran conforme la norma ASTM C-150 que cumple con los estándares de los cementos portland tipo I. Su característica principal es su rango de aplicaciones estructurales y arquitectónicas, ya que posee buena resistencia mecánica y su blancura permite una amplia gama de colores mediante la adición de pigmentos. La marca comercial de cemento blanco en el medio es Tolteca, presenta las siguientes características:

Tabla N°4. Características físicas según norma mexicana y de cemento blanco Tolteca

Requisitos Físicos

IRAM

Valor

Cambiodelongitudporautoclave,%máximo

1

_0.01

Tiempodefraguado,métododeVicatInicialnomenor(min).

45

63

Tiempodefraguado,métododeVicatFinalnomayor(min)

600

132

ResistenciaalaCompresión,mínimoMPa,2Día

20

35

ResistenciaalaCompresión,mínimoMPa,28Día

50

64

Fuente: Kolor Max S.A.[25]

[24] Holcim Ecuador S.A. Evolución de las Normas para la fabricación de cemento y características de

sus aplicaciones. Recopilado de: http://www.holcim.com.ec/fileadmin/templates/EC/doc/ folletos/Evolucion_normasHEC.pdf

[25] KolorMax S:A Recopilado de:

2.1.2.2 Agregados.

Árido Fino

La norma ecuatoriana INEN 694-1 presenta dos definiciones sobre el árido fino: Árido fino. 1. Árido que pasa por el tamiz de 9.5mm (3/8”) y que la mayor parte de sus partículas pasa por el tamiz de 4.75 mm (N°4) y son retenidas en su mayoría en el tamiz 75µm (N°200), o 2. La parte de un árido que pasa por el tamiz de 4.75 mm (N°4) y es retenido en el tamiz de 75µm (N°200).[26]

La primera definición se aplica a la totalidad del árido, ya sea en estado natural o después de su procesamiento. La definición 2 se aplica a una porción de un árido. Los requisitos para propiedades y graduaciones, pueden establecerse en la norma.

Se analizaron dos tipos de materiales, el primero proveniente del sector Los Encuentros y el segundo del sector Santorum, luego de los respectivos ensayos, estos presentan características relativamente cercanas.

Tabla N°5. Propiedades físicas de árido fino

PROPIEDADES

ENCUENTROS

SANTORUM UNIDAD

MódulodeFinura

4,20±0.05

3.90±0.05

-Densidadreal(D.sss)

2,596

2.645

gr/cm³

Densidadseca

2,552

2.605

gr/cm³

Densidadaparente

2,671

2.713

gr/cm³

Porcentajedeabsorción

1,75

1.53

_%

Masaunitaria(densidadaparente)suelta:

1,796

1.381

gr/cm³

Masaunitaria(d.aparente)compactada:

1,853

1.768

gr/cm³

Valordeabrasióndespuésde500revoluciones:D

18,36

-

%

Contenidodehumedad(%):CH

4,64

4,15

%

Fuente: Miguel Luzuriaga

Arena silícica.

Este tipo de arena normalizada, es utilizada para mejorar las características del concreto gracias a sus propiedades de resistencia a la abrasión, la arena de sílice empleada posee un módulo de finura de 1.90 y proviene de la provincia de Zamora.

2.1.2.3 Agua.