Alternativas estéticas y adaptables para el hábitat humano en Tunja

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ALTERNATIVAS ESTÉTICAS Y ADAPTABLES PARA EL HÁBITAT HUMANO EN TUNJA

Santiago Camacho Acosta

PONTIFICIA UNIVERSIDAD JAVERIANA FACULTAD DE ARQUITECTURA Y DISEÑO

CARRERA DE ARQUITECTURA Bogotá D.C.

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ALTERNATIVAS ESTÉTICAS Y ADAPTABLES PARA EL HÁBITAT HUMANO EN TUNJA

Santiago Camacho Acosta

Presentado para optar al título de arquitecto

Raúl Niño Bernal

PONTIFICIA UNIVERSIDAD JAVERIANA FACULTAD DE ARQUITECTURA Y DISEÑO

CARRERA DE ARQUITECTURA Bogotá D.C.

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Nota de Advertencia: Artículo 23 de la Resolución N° 13 de Julio de 1946.

8 ANEXO 1

CARTA DE AUTORIZACIÓN DE LOS AUTORES

(Licencia de uso)

Bogotá, D.C., _07/07/2014________________________

Señores

Biblioteca Alfonso Borrero Cabal S.J.

Pontificia Universidad Javeriana

Cuidad

Los suscritos:

Santiago Camacho , con C.C. No 1015420689

, con C.C. No

, con C.C. No

En mi (nuestra) calidad de autor (es) exclusivo (s) de la obra titulada:

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(por favor señale con una “x” las opciones que apliquen)

Tesis doctoral Trabajo de grado x Premio o distinción: Si No

cual:

presentado y aprobado en el año 2014 , por medio del presente escrito autorizo

(autorizamos) a la Pontificia Universidad Javeriana para que, en desarrollo de la presente licencia de uso parcial, pueda ejercer sobre mi (nuestra) obra las atribuciones que se indican a continuación, teniendo en cuenta que en cualquier caso, la finalidad perseguida será facilitar, difundir y promover el aprendizaje, la enseñanza y la investigación.

En consecuencia, las atribuciones de usos temporales y parciales que por virtud de la presente licencia se autorizan a la Pontificia Universidad Javeriana, a los usuarios de la Biblioteca Alfonso Borrero Cabal S.J., así como a los usuarios de las redes, bases de datos y demás sitios web con los que la Universidad tenga perfeccionado un convenio, son:

AUTORIZO (AUTORIZAMOS) SI NO

1. La conservación de los ejemplares necesarios en la sala de tesis y trabajos de grado de la Biblioteca.

x

2. La consulta física o electrónica según corresponda x

3. La reproducción por cualquier formato conocido o por conocer x

4. La comunicación pública por cualquier procedimiento o medio físico o electrónico, así como su puesta a disposición en Internet

x

5. La inclusión en bases de datos y en sitios web sean éstos onerosos o gratuitos, existiendo con ellos previo convenio perfeccionado con la Pontificia Universidad Javeriana para efectos de satisfacer los fines previstos. En este evento, tales sitios y sus usuarios tendrán

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AUTORIZO (AUTORIZAMOS) SI NO

las mismas facultades que las aquí concedidas con las mismas limitaciones y condiciones

6. La inclusión en la Biblioteca Digital PUJ (Sólo para la totalidad de las Tesis Doctorales y de Maestría y para aquellos trabajos de grado que hayan sido laureados o tengan mención de honor.)

x

De acuerdo con la naturaleza del uso concedido, la presente licencia parcial se otorga a título gratuito por el máximo tiempo legal colombiano, con el propósito de que en dicho lapso mi (nuestra) obra sea explotada en las condiciones aquí estipuladas y para los fines indicados, respetando siempre la titularidad de los derechos patrimoniales y morales correspondientes, de acuerdo con los usos honrados, de manera proporcional y justificada a la finalidad perseguida, sin ánimo de lucro ni de comercialización.

De manera complementaria, garantizo (garantizamos) en mi (nuestra) calidad de estudiante (s) y por ende autor (es) exclusivo (s), que la Tesis o Trabajo de Grado en cuestión, es producto de mi (nuestra) plena autoría, de mi (nuestro) esfuerzo personal intelectual, como consecuencia de mi (nuestra) creación original particular y, por tanto, soy (somos) el (los) único (s) titular (es) de la misma. Además, aseguro (aseguramos) que no contiene citas, ni transcripciones de otras obras protegidas, por fuera de los límites autorizados por la ley, según los usos honrados, y en proporción a los fines previstos; ni tampoco contempla declaraciones difamatorias contra terceros; respetando el derecho a la imagen, intimidad, buen nombre y demás derechos constitucionales. Adicionalmente, manifiesto (manifestamos) que no se incluyeron expresiones contrarias al orden público ni a las buenas costumbres. En consecuencia, la responsabilidad directa en la elaboración, presentación, investigación y, en general, contenidos de la Tesis o Trabajo de Grado es de mí (nuestro) competencia exclusiva, eximiendo de toda responsabilidad a la Pontifica Universidad Javeriana por tales aspectos.

Sin perjuicio de los usos y atribuciones otorgadas en virtud de este documento, continuaré (continuaremos) conservando los correspondientes derechos patrimoniales sin modificación o restricción alguna, puesto que de acuerdo con la legislación colombiana aplicable, el presente es un acuerdo jurídico que en ningún caso conlleva la enajenación de los derechos patrimoniales derivados del régimen del Derecho de Autor.

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de los autores”, los cuales son irrenunciables, imprescriptibles, inembargables e inalienables. En consecuencia, la Pontificia Universidad Javeriana está en la obligación de RESPETARLOS Y HACERLOS RESPETAR, para lo cual tomará las medidas correspondientes para garantizar su observancia.

NOTA: Información Confidencial:

Esta Tesis o Trabajo de Grado contiene información privilegiada, estratégica, secreta, confidencial y demás similar, o hace parte de una investigación que se adelanta y cuyos

resultados finales no se han publicado. Si No x

12 ANEXO 2

BIBLIOTECA ALFONSO BORRERO CABAL, S.J.

DESCRIPCIÓN DE LA TESIS DOCTORAL O DEL TRABAJO DE GRADO

FORMULARIO

TÍTULO COMPLETO DE LA TESIS DOCTORAL O TRABAJO DE GRADO

Alternativas estéticas y adaptables para el hábitat humano en Tunja

SUBTÍTULO, SI LO TIENE

AUTOR O AUTORES

Apellidos Completos Nombres Completos

Camacho Acosta Santiago Jose

DIRECTOR (ES) TESIS DOCTORAL O DEL TRABAJO DE GRADO

Apellidos Completos Nombres Completos

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FACULTAD

Arquitectura y diseño

PROGRAMA ACADÉMICO

Tipo de programa ( seleccione con “x” )

Pregrado Especialización Maestría Doctorado

x

Nombre del programa académico

Arquitectura

Nombres y apellidos del director del programa académico

Jorge Jaramillo Villegas

TRABAJO PARA OPTAR AL TÍTULO DE:

Arquitecto

PREMIO O DISTINCIÓN(En caso de ser LAUREADAS o tener una mención especial):

CIUDAD AÑO DE PRESENTACIÓN DE LA

TESIS O DEL TRABAJO DE GRADO

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Bogotá 2014 55

TIPO DE ILUSTRACIONES ( seleccione con “x” )

Dibujos Pinturas Tablas, gráficos y

diagramas Planos Mapas Fotografías Partituras

x x

SOFTWARE REQUERIDO O ESPECIALIZADO PARA LA LECTURA DEL DOCUMENTO

Nota: En caso de que el software (programa especializado requerido) no se encuentre licenciado por la Universidad a través de la Biblioteca (previa consulta al estudiante), el texto de la Tesis o Trabajo de Grado quedará solamente en formato PDF.

MATERIAL ACOMPAÑANTE

TIPO DURACIÓN

(minutos) CANTIDAD

FORMATO

CD DVD Otro ¿Cuál?

Vídeo

Audio

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Producción electrónica

Otro Cuál?

DESCRIPTORES O PALABRAS CLAVE EN ESPAÑOL E INGLÉS

Son los términos que definen los temas que identifican el contenido. (En caso de duda para designar estos

descriptores, se recomienda consultar con la Sección de Desarrollo de Colecciones de la Biblioteca Alfonso Borrero

Cabal S.J en el correo [email protected], donde se les orientará).

ESPAÑOL INGLÉS

algoritmos algorithm

Arquitectura genetica Genetic architecture

bioarquitectura Bioarchitecture

hábitat

RESUMEN DEL CONTENIDO EN ESPAÑOL E INGLÉS

(Máximo 250 palabras - 1530 caracteres)

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Tabla de contenido

INTRODUCCIÓN ... 18

Capítulo 1: El Problema urbano en la ciudad de Tunja ... 18

1.1 Descripción del problema ... 18

1. 2 Diagnóstico del Problema ... 21

1.2.1 Diagnóstico antrópico del hábitat ... 21

1.2.2 Diagnóstico ecológico de Tunja ... 22

1.2.3 Recurso suelo ... 22

1.2.4 Recurso agua ... 22

1.3 La desrealización del habitar ... 24

1.3.1 Realidad hegemónica ... 25

1.3.2 Realidad adaptativa... 26

1.3.3 La desrealizacion desde Jean Baudrillard ... 28

1.4 Objetivos ... 29

1.4.1 Objetivo General... 29

1.4.2 Objetivos específicos ... 29

1.3 Justificación ... 29

1.5 Marco teórico ... 30

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1.5.2 Teoría de los Sistemas Complejos Adaptables ... 32

1.5.3 El sol como atractor urbano ... 35

1.5.4 Atractores metropolitanos y regionales ... 36

... 37

1.5.5 Atractores humanos en la ciudad ... 37

Capítulo 2. Estado del arte ... 40

2.1 Dennis Dollens, arquitecto biomimético ... 40

2.2 Las Topologías turbulentas de Marcos Novak ... 41

2.3 Arquitectura Genética ... 43

Capítulo 3. Heurística y algoritmos genéticos ... 44

3.1 Hipótesis Heurística ... 45

3.2 Heurísticas digitales; Grasshopper3d, software para la aplicación de algoritmos en la arquitectura ... 45

3.3Análisis del área de estudio ... 46

3.3.2 Patrón Voronoi sobre la topografía ... 47

3.4 Algoritmo heliotrópico aplicado a la arquitectura ... 49

3.5 La alternativa para el hábitat hegemónico; el Nicho ecológico... 51

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INTRODUCCIÓN

El problema de estandarización y homogeneización del hábitat humano limita las posibilidades de adaptación del ser humano a su propia vivienda. Las construcciones recientes en ciudades como Tunja son el resultado de un mercado inmobiliario que sigue pautas comerciales para diseñar cada uno de los espacios. Por estas limitantes, esta clase de arquitectura, uniforme y hegemónica, no se adapta ni se flexibiliza ante las necesidades del habitar. En esta propuesta se buscan alternativas habitables para el ser humano en Tunja, que sigan lógicas de adaptación y optimización que la naturaleza usa en la evolución.

Para esto, se propone por medio de herramientas computacionales como Grasshopper o Ecotect, la ejecución de algoritmos para su aplicación en la arquitectura. Con esta metodología es factible hacer estudios, simulaciones y análisis climáticos que componen las pautas para el hábitat. En ese sentido, el edificio cobra vida y logra simular estéticas dependiendo de factores como la orientación solar o la topografía.

Capítulo 1: El Problema urbano en la ciudad de Tunja

La expansión inmobiliaria y el desarrollo desarticulado de Tunja, acrecientan la hegemonía y desrealización del hábitat humano, que estandariza y homogeniza las necesidades esenciales del habitar.

1.1 Descripción del problema

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las firmas privadas, es decir, el desarrollo del hábitat humano en la capital está en manos de inversionistas privados que promueven la vivienda únicamente a partir de parámetros comerciales.

Este crecimiento urbano basado en la arquitectura comercial, promueve la construcción de un hábitat hegemónico y arquetípico, que se basa en parámetros homogeneizados para un gusto comercial. En otras palabras, la vivienda urbana en la ciudad desarrollada por las firmas privadas, es un modelo uniforme que se conforma por espacios estandarizados y replicados como, sala, comedor, cocina o habitación. Este programa elemental sigue lógicas de mercado y olvida la necesidad de adaptabilidad del ser humano al espacio como

individuo o como grupo, además los parámetros climáticos como la temperatura, el viento o el sol, son olvidados a la hora de plantear estos espacios.

Un ejemplo puntual de este problema, es el nuevo proyecto de la firma R.A Construcciones Inmediatas, que contempla la construcción de tres torres de treinta pisos con 336 unidades de vivienda en el costado suroriental de la Glorieta olímpica. El proyecto Inaltezza, actualmente en desarrollo, ha sido cuestionado por Corpoboyaca y la Universidad pedagógica y tecnológica de Colombia (UPTC), ya que la construcción viola algunas normas ambientales, de asentamiento y estructura. Además, la densidad habitacional del proyecto no coincide con las condiciones demográficas y urbanas de la ciudad, ya que el suelo en desarrollo del área urbana es abundante y la densidad poblacional de la ciudad1 no es proporcional a las 336 viviendas que se proponen. Tampoco es lógico un

planteamiento tan denso en un contexto inmediato donde la densidad poblacional alcanza un tope máximo de 70 h/ h2, ya que la carga peatonal de la ciudad debe corresponder al desarrollo paralelo de infraestructura peatonal y sistemas de movilidad.

Esta clase de desarrollo inmobiliario es el ejemplo claro de la desrealización del hábitat. Donde los espacios se replican y componen un esquema clásico y distorsionado de las necesidades del habitar humano.

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21

1.

2 Diagnóstico del Problema

1.2.1 Diagnóstico antrópico del hábitat

La ciudad de Tunja padece un déficit de viviendas de 13,7% en la totalidad del municipio. El 12,7% se ubica en la cabecera y 34,2% del área rural. Según estadísticas del DANE, el déficit en el 2012 fue de 3871 viviendas. Por lo tanto, el sector del campo es el más carente de hábitat humano.

Pese a la necesidad evidente de vivienda, no hay suelo habilitado para su construcción y peor aún, el aumento exponencial del déficit de hábitat es un problema actual. En efecto, la ciudad ve comprometido su desarrollo tecnológico y su relación con los ecosistemas, debido también, a la relación intrínseca entre la decaída del ambiente natural y la escasez de hábitat antrópico.

Tunja se rezaga en NBI y pobreza multidimensional con respecto a Bogotá, a su vez, Boyacá obtiene los mismos resultados con la nación. La relación entre Boyacá y su capital, es una unión fractal, que se establece cuando los problemas de pobreza en Tunja, se

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1.2.2 Diagnóstico ecológico de Tunja

El ecosistema de Tunja, que propicia el clima, la vegetación y las zonas de vida, es un Bosque seco montano bajo o BSMB, el cual compone el 57% del suelo total del municipio. El 43% restante lo ocupan edificaciones e infraestructuras urbanas que se afectan por los parámetros ambientales de esta clase de ecosistema.

Los principales problemas ambientales de la ciudad en la zona urbana están relacionados con la erosión y la inundación. En los últimos cuatro años se talaron 50 Ha de bosque en la periferia urbana, entonces se aceleró y aumentó la intensidad de las inundaciones. La erosión imposibilita la función vegetal del suelo para absorber el agua y en épocas de lluvia la topografía de la zona norte en Tunja propicia un espacio óptimo para la ocupación del agua.

1.2.3 Recurso suelo

El 22% del suelo urbano está en amenaza o condiciones de erosión, 537.67 Ha en proceso de erosión y 800 Ha erosionadas. En los últimos cinco años se talaron zonas boscosas a un ritmo de diez hectáreas por año, causado en parte por el uso deficiente de la tierra en agricultura y prácticas como la minería, que se concentran al oriente de la ciudad en el perímetro urbano. Interpolar estos nodos de industrias y de ecosistemas estratégicos, ayuda a evidenciar el debilitamiento constante del medio natural por todo tipo de factores

antrópicos.

1.2.4 Recurso agua

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La presencia de humedales en la zona urbana es nula. El más cercano está ubicado en la vereda pirgua al oriente y tan solo cuenta con 4,45 Ha, lo que complejiza el daño causado por las lluvias y dificulta la adecuación de zonas de recarga.

Según el plano de ecosistemas estratégicos del POT2_{, la cifra mínima de zonas de} protección de humedales es de 66.3 Ha y aproximadamente el 20% de la cabecera municipal es zona inundable. Esto indica que las áreas de protección de humedales del POT no están proporcionadas para mitigar los impactos de la inundación. Esta relación puede deberse a que principalmente la problemática es causada por la pendiente urbana y las redes acuíferas de la zona norte, sin embargo la desaparición de humedales o

ecosistemas internos hace imposible la tarea natural de los humedales de amortiguación y recarga acuífera.

Esta problemática ambiental es permanente, en parte, por la leve praxis de la política para la protección de los ecosistemas naturales, ya que en los últimos cuatro años, solo se ha recuperado 100 Ha de un total de 1580 ha deforestadas y erosionadas. En síntesis, las políticas pragmáticas del municipio y los inversionistas no reconocen los ecosistemas estratégicos como potencial de recursos para la ciudad en el futuro.

Esta zona amenazada es indispensable para reconocer los potenciales en recursos de la capital, pues la erosión del suelo y las inundaciones, son el resultado de anular lecturas climáticas que pueden favorecer la habitabilidad en la ciudad. Además, dentro de este perímetro de inundación, funcionan los Atractores urbanos de mayor nivel, como la glorieta norte, el estadio o la UPTC.

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Fig.1 Área de inundación. Fuente: elaboración propia

1.3 La desrealización del habitar

Si por un lado existe una realidad del hábitat biológico, de adaptación, evolución, inteligencia y ecología, por otro lado el ámbito comercial de la arquitectura diseña una realidad desvirtuada de la habitabilidad humana, basado en condiciones hegemónicas y arquetípicas del espacio. En otras palabras, la propuesta estándar de la vivienda humana en Tunja, desobedece las necesidades actuales de adaptabilidad en los ecosistemas, es una distorsión de la realidad y del espacio habitable denominado desrealización.

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1.3.1 Realidad hegemónica

Es la realidad pragmática que se ejemplifica con proyectos como “Inaltezza,” urbanizaciones regulares o incluso la misma vivienda vernácula. Produce un hábitat uniforme que se establece bajo parámetros comerciales y económicos, se aleja de las necesidades del hombre y promueve la inadaptabilidad.

Consta de un modelo espacial que se compone de arquetipos funcionales y limita su innovación por factores de mercado en determinado contexto. La economía dispuesta para estas viviendas es limitada, y responde a un esquema espacial estático de la arquitectura moderna. Además la tecnología en ciudades como Tunja limita posibilidades de

flexibilización arquitectónica, es decir, los requerimientos de adaptabilidad, como movimiento, no linealidad o Bloques de construcción3_{, son costosos de implementar en} esta ciudad.

Fig2. Conjunto María Fernanda al norte de Tunja Recuperado de http://www.skyscrapercity.com/showthread.php?t=477276&page=283

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Fig.3 Recuperado de http://www.skyscrapercity.com/showthread.php?t=477276&page=283

Actualmente este proyecto consta de 6 torres y faltan otras 8 torres para la construcción, además, su perímetro lo cierra con cercas metálicas que posibilitan la inseguridad en el espacio urbano. En esta clase de realidad habitable, se proporciona un aumento desorbitado en la ocupación humana del suelo y cuenta con solo tres tipologías para un aproximado de 256 apartamentos; lo cual quiere decir que 256 hogares en la ciudad de Tunja, viven dentro de un espacio similar y con condiciones uniformes.

1.3.2 Realidad adaptativa

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y evolutivo, por lo cual, desarrolla espacios con geometrías no euclidianas de dinámicas abiertas y fractalizadas.

De esta manera, la realidad adaptativa obedece a las condiciones elementales del nicho ecológico4_{, ya que amplía la dimensionalidad del hábitat, al incluir el tiempo y factores}

ambientales como la humedad, salinidad o la temperatura.

Fig. 4 Termitero en el Parque Natural de Litchfield, Australia. Recuperado de

http://vueltaalmundoenfamilia.com/2013/05/09/australia-grandes-espacios-toda-una-caja-de-sorpresas/

Este termitero de seis metros es el ejemplo de hábitat adaptativo natural. Las termitas lo construyen con barro y saliva, tienen en cuenta factores como la ventilación, circulación y espacios de trabajo, conformados por cámaras y bóvedas estructurales.

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1.3.3 La desrealizacion desde Jean Baudrillard

“Si lo real está desapareciendo, no es debido a su ausencia; es más, hay demasiada realidad. Y es este exceso de realidad lo que pone fin a la realidad, al igual que el exceso de información pone fin a la información o el exceso de comunicación pone fin a la comunicación.”5 _{En este mensaje, Baudrillard, deja claro las anulaciones de la realidad} debido a las nuevas formas de lo real. Al llegar al extremo, el receptor de información es cómplice de la difuminacion de lo real y las nuevas alternativas de realidad.

Desde un foco psicológico, la desrealización hace parte de los trastornos de perturbación de lo real en el ser humano6_{. La realidad tiene un lado individual definitorio, sin embargo la} física y todas las ciencias esclarecen continuamente los fenómenos de la naturaleza en todo el planeta. De ese modo, cuando el individuo altera su percepción de la realidad científica y la distorsiona de otra manera, es víctima del trastorno de la desrealizacion. Por ejemplo: las personas con trastornos psicóticos de desrealizacion pueden percibir el mundo como una secuencia de fotogramas a blanco y negro o como una nueva existencia en un mundo paralelo. Es un delirio que obstaculiza la percepción de lo real en la física universal.

La ceguera colectiva y sincronizada es el desenlace de la desrealizacion, es decir, el fenómeno de las masas es la consecuencia de la desrealizacion. Hay una verdad que se oculta tras la desinformación, la intemporaneidad y la homogeneización. El hombre puede acceder a esta verdad, solo si evita ser parte de la Forclusión global y de la desaparición del individuo.

5 _{Baudrillard Jean (2002). La ilusión vital. Madrid: Siglo veintiuno de España editores. P. 57}

6 _{Se manifiesta con un delirio o modelación falsa de la realidad y el afectado no puede discernir entre sus}

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1.4 Objetivos

1.4.1 Objetivo General

Formular estéticas alternativas para el nicho ecológico urbano en la ciudad de Tunja.

1.4.2 Objetivos específicos

1. Analizar la desrealizacion de los ecosistemas en la ciudad de Tunja.

2. Estudiar teorías ecológicas del estado del arte para la propuesta de estéticas alternativas.

3. Modelar o simular un esquema del tiempo humano en la ciudad de Tunja.

4. Plantear esquemas básicos para un nicho Antrópico prospectivo en Tunja.

1.3 Justificación

Es fundamental proponer un proyecto académico de este tipo para desmantelar los

potenciales climáticos y energéticos de la ciudad. Esto permite catalogar a la ciudad como posible atractor energético y producir ideas arquitectónicas que sean compatibles con los parámetros naturales. Además, simular y modelar la ciudad en un software computacional, permite analizar y aplicar con precisión los componentes climáticos en el proyecto, un proceso muy distinto a la propuesta estándar de la vivienda comercial.

Las problemáticas ambientales en la ciudad están ligadas a las inundaciones y la erosión del suelo. El 40% del área urbana se encuentra afectada por ambas variables, sin embargo, no es posible encontrar un proyecto pragmático que proponga soluciones o encuentre

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optimización computacional ofrece datos climáticos precisos para aplicarlos al modelo virtual, de ese modo, la simulación y modelación térmica en la propuesta, responderá a condiciones reales y específicas de la ciudad.

1.5

Marco teórico

1.5.1 El hábitat y la teoría del nicho ecológico

Esencialmente el nicho ecológico hace referencia a factores ambientales, como la

temperatura o la humedad, que afectan a las poblaciones que ocupan un espacio específico dentro de un hábitat. También puede definirse como el espacio específico donde habita alguna especie, como un árbol, un termitero o un panal de abejas.

Su significado varía dependiendo del autor que lo haya definido, en la descripción de Evelyn Hutchinson (1944-58), pionero del término en la biología, se destacan las ventajas del nicho para las especies, teniendo en cuenta sus cualidades adaptativas, evolutivas y competitivas, ya que prevalece la condición estrecha entre el éxito de una especie y su adaptación al entorno inmediato.

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Fig.5 Condiciones de humedad y temperatura del nicho. Recuperado de

http://www.ege.fcen.uba.ar/materias/general/Comunidades%20-%20Clase%202%20-%20Organizacion.pdf

Fig.6 Ejemplo del nicho para el camaron de arena. Recuperado de

http://www.ege.fcen.uba.ar/materias/general/Comunidades%20-%20Clase%202%20-%20Organizacion.pdf

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Desde este enfoque adaptativo y competitivo, el hábitat humano debe comprender más dimensiones que las exhibidas por los constructores privados en Tunja. Además, la teoría del nicho proporciona caminos para anular la hegemonía y desrealización del nicho humano en la ciudad.

1.5.2 Teoría de los Sistemas Complejos Adaptables

Los ecosistemas naturales son un claro ejemplo de sistema, pero es más relevante su papel como Sistemas Complejos Adaptables o SCA, ya que cualquiera de estos ambientes presenta propiedades de adaptación y complejiza su organización mediante la adición de agentes o piezas en el sistema. Igualmente, abarcan una colección de comportamientos o interacciones para la adaptación, como el mimetismo, el parasitismo o inclusive, competencias o estrategias de defensa por medio de armas biológicas. Este dinamismo natural, evidencia el comportamiento no lineal y competitivo que tienen los Sistemas complejos adaptables.

En términos generales un sistema complejo adaptable es un sistema compuesto por agentes que interactúan basándose en reglas o pautas de comportamiento. Por ejemplo, cada estimulo en el ambiente provoca algún tipo de respuesta, la cual permite alcanzar objetivos básicos como la reproducción o alimentación.

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La anterior imagen es un ejemplo comportamental de los SCA, que implica estrategias de agentes para responder a estímulos externos, como algoritmos o tácticas de adaptación. Además de este ejemplo, la teoría de los SCA comprende siete propiedades o fundamentos básicos, necesarios para la supervivencia y reproducción, y busca comprender el

funcionamiento de cualquier SCA, o en palabras del autor; “Esto es algo más que una nueva terminología; nos obliga a buscar los principios generales que rigen el

comportamiento de los SCA, principios que indiquen las distintas maneras de resolver problemas concomitantes”9_{. Estos principios son elementales para comprender las} cualidades de adaptación y complejización de un sistema, además ayudan a plantear o reformular estrategias para la elaboración de sistemas no lineales que permitan ampliar las cualidades dimensionales del hábitat humano.

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En el anterior grafico se observan las siete propiedades básicas del SCA. Cada una cumple con funciones específicas dentro de la evolución y proporcionan mecanismos esenciales para la adaptación. Un caso específico es el mecanismo de bloques de construcción (fig.) que consta de arquetipos o bloques que definen fenotipos o comportamientos en los agentes. Un claro ejemplo de este mecanismo es la herencia genética que programa las características de los rostros (fig.). Funciona por medio de recombinaciones de bloques faciales, como la boca o nariz, cada uno es representado por números que se asignan al rostro dependiendo de las fuentes genéticas de la herencia.

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Fig.10. Bloques de construcción y recombinaciones. Holland John H.(2004). El orden oculto, De cómo la adaptación crea la complejidad. México D.F. Fondo de cultura económica. Pag. 52. Impreso.

La teoría de los SCA de Jhon Holland, establece siete estrategias claras usadas por estos sistemas. Aplicadas a cualquier espacio, algunas propiedades, como los bloques de construcción, permitirían desarrollar algoritmos o recombinaciones desde un enfoque no lineal, que programe y moldee un nicho humano hiperdimensional y adaptativo.

1.5.3 El sol como atractor urbano

El sol por antonomasia es un atractor, su esencia fundamental es la energía y es el

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La historia humana encuentra en todo momento fuentes energéticas y cada una de ellas es la base para el desarrollo tecnológico y científico de las metrópolis. La tecnología

fotovoltaica promete ser una revolución en los próximos años, ya que su capacidad energética se eleva y su costo se reduce exponencialmente. En ese sentido, la energía gratuita del sol podría estar a la mano de ciudades como Tunja, ya que cuenta con un pico de radiación multianual de 6-5-5 kwh/m2, ubicado en la escala nacional a tan solo dos puntos por debajo de la Guajira, 6-6-5 kwh/m2. Si en los próximos años se aprovechara este potencial, las tecnologías podrían usarse sin inconveniente y de ese modo el desarrollo urbano se consolida a partir de una fuente, gratuita, inagotable y renovable de energía.

Para este caso puntual, el diagrama solar sobre la ciudad es definitivo como parámetro primordial en el análisis sobre el área de estudio, por eso, una de las pautas para este proyecto es la dinámica solar y sus picos de radiación anuales.

Fig.11. Diagrama solar sobre el área de estudio. Fuente: elaboración propia

1.5.4 Atractores metropolitanos y regionales

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Fig.12. Burbuja peatonal de los Atractores regionales, Glorieta Norte y Glorieta olímpica. Fuente: elaboración propia

1.5.5 Atractores humanos en la ciudad

La atracción peatonal en una metrópolis se da por la intensidad de funciones o usos que cumplen estos Atractores. En este caso, el atractor y unos de los motores principales de la ciudad es la UPTC; su población es de aproximadamente 30 mil estudiantes, que

representa las tres cuartas partes de matrículas universitarias en Boyacá y el 17% de la población en la capital. Gracias a esta densidad peatonal, espacios aledaños urbanos se benefician de la dinámica comercial y educativa de la UPTC.

Otro atractor esencial para la ciudad es el Estadio de la Independencia que cuenta con una capacidad para 21 mil personas, sin embargo su actividad no es constante y su máximo nivel de atracción lo alcanza entre una y tres veces al año. Por su ubicación estratégica es un espacio de atracción regional y nodo deportivo para el departamento.

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desarrollo inmobiliario en el norte de Tunja. Como resultado, este sector inmediato ofrece posibilidades urbanas a futuro, como nuevas ciclo rutas, recorridos peatonales y escenarios deportivos. Por eso, este núcleo comercial posibilita el intercambio humano y acrecienta las probabilidades de desarrollo urbano para el peatón.

Además de estos Atractores principales, hay otros nodos de atracción contiguos para tener en cuenta, como el parque recreacional del norte, el colegio la presentación con 800

matrículas o los barrios Mesopotamia y Santa Inés.

Fig.13 Niveles de atracción peatonal de los tres Atractores en Grasshopper3d. Fuente: elaboración propia

39

Fig.14 Deformación de la superficie de estudio, determinada por los datos de atracción de la fig.13. Fuente: elaboración propia

En ambas figuras es notable el nivel de atracción de la UPTC, la superficie se deforma determinada por la influencia peatonal de esta universidad. Por su parte, el estadio, con 1.8 de atracción y Unicentro con 5.3 distorsionan la superficie en menor grado.

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Capítulo 2. Estado del arte

2.1 Dennis Dollens, arquitecto biomimético

Dennis Dollens es un arquitecto y artista digital Estadounidense. Se define como arquitecto biomimético, ya que busca que la arquitectura se adapte y evolucione al igual que la naturaleza.

No se trata de copiar del mundo natural directamente, no hacemos

edificios que parezcan flores, sino que intentamos hacer un edificio que,

por ejemplo, use energía solar como lo hace la fotosíntesis en las plantas.

No va a parecer una planta pero sí que podemos decir que funcionará

como una planta, tendrá sus principios10.

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Fig.15 Recuperado de: http://www.infonomia.com/if/articulo.php?id=218&if=58

En el proyecto Arizona Tower, Dennis Dollens trabaja mediante Xfrog, un software de paisajismo que utiliza algoritmos genéticos para predecir el crecimiento vegetal. En esta estructura, las raíces o cimientos asientan el edificio y toman el agua del suelo, además las hojas son paneles solares situados sobre las extremidades o ramas que crecen según patrones algorítmicos.

2.2 Las Topologías turbulentas de Marcos Novak

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La “Arquitectura liquida”, en particular, es un concepto que toma las ventajas adaptativas de cualquier fluido. Al igual que el agua, estos espacios se adecuan a cualquier entorno y amplían las posibilidades espaciales por medio de ambientes híbridos y polivalentes.

Desde esa perspectiva, este artista explora otros modelos de espacios invisibles y efímeros que pasan desapercibidos, en efecto, el tema de su instalación “Topologías turbulentas” expone a la turbulencia como expresión y condición de las metrópolis actuales.

Consta de varias capas formadas por las relaciones virtuales y físicas de los humanos. Las conexiones se retuercen y dislocan mientras las ramificaciones convergen en el interior del volumen. También, se forman nudos como el resultado de las transformaciones turbulentas de la estructura. Es un proceso de deformación y multiplicación que termina por evidenciar la espacialidad de lo supuesto invisible o intocable.

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Fig.17 Recuperado de: http://arquitecturaquantumm.blogspot.com/2009/09/marcos-novak-maestro-del-diseno.html

2.3 Arquitectura Genética

La arquitectura genética busca fusionar la arquitectura con las ciencias de la

nanotecnología, la informática y la genética. Desde este enfoque, la arquitectura es un objeto viviente, que interactúa con el entorno y responde a estímulos de cualquier tipo.

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Las ventajas que acá adquiere la arquitectura se relacionan con comportamientos evolutivos y autosuficientes. Entonces los espacios toman varios caminos y no hay uniformidad ni hegemonía espacial.

Fig.18 Recuperado de: http://www.blogdomotica.com/arquitectura-genetica/

Capítulo 3. Heurística y algoritmos genéticos

Al igual que la heurística, un algoritmo es en esencia un modelo evolutivo de inteligencia que busca la solución de problemas, por medio de caminos divergentes que concluyen en técnicas y métodos de adaptación.

El algoritmo se establece en la heurística como un simulador lógico de adaptabilidad natural para la cual, el algoritmo se desarrolla como un conjunto de caminos o métodos que recorre para llegar a la solución inteligente de problemas.

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evolución 11 _{es un fenómeno que quizás evidencie la relación estrecha entre un algoritmo y} la metodología heurística. Ambos hacen parte de un proceso de reflexión y asimilación de experimentos o pruebas para llegar a soluciones lógicas y razonables.

En la evolución, cualquier mutación o cambio que permita la supervivencia o herencia genética es tenido en cuenta para un recorrido genético futuro. Este fenómeno natural permite la adaptación a los ecosistemas y concluye en resultados complejos como un ojo humano o una simple mosca.

La metodología heurística es un modelo inteligente de adaptación para el conocimiento humano y se acopla perfectamente a la inteligencia evolutiva de la naturaleza. Teniendo en cuenta el enfoque biomimético de este proyecto, la heurística es el camino más claro para la elaboración de esquemas, algoritmos o simulaciones que ayuden al producto del trabajo de grado.

3.1 Hipótesis Heurística

Si, mediante el uso de herramientas computacionales que permiten comprender y

optimizar los espacios habitables en las formas urbanas de la ciudad, es posible crear más de una solución plausible a la desrealizacion del nicho ecológico. Entonces, es viable formular estéticas alternativas que de manera heurística propongan soluciones de

adaptación a las necesidades humanas y los ecosistemas estratégicos de la ciudad. Con el diseño computacional se busca modelar y simular espacios a partir de patrones naturales y parámetros climáticos como el sol, la lluvia o el viento y las dinámicas culturales que explican las formas de vida de sus habitantes.

3.2 Heurísticas digitales;

Grasshopper3d

, software para la aplicación de

algoritmos en la arquitectura

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La metodología de este programa, permite crear algoritmos con bases geométricas, que se modifican, analizan u optimizan según la acción del componente, cada uno es una

instrucción y acción programada para que actué según los parámetros de entrada.

Un ejemplo claro de la acción que puede tener un componente, es la aplicación de algunos comportamientos biológicos para obtener energía solar, como el heliotropismo, cuya función es posibilitar el movimiento vegetal en búsqueda de la luz solar.

Los Atractores son otros casos de aplicación computacional en este programa. Mediante algunos componentes específicos, es posible deformar una superficie o malla teniendo en cuenta la densidad o volumen del atractor.

El análisis climático es una de las herramientas más importantes, el programa trabaja con datos y parámetros del sitio de estudio, a partir de ahí, produce análisis de radiación, sombras o vientos, que pueden ser visualizados y utilizados para la optimización del proyecto.

3.3Análisis del área de estudio

En la escala metropolitana, Tunja cuenta con dos amenazas ambientales principales; la erosión y la inundación. Cada una ocupa una proporción de suelo urbano del 20%, la primera en la periferia oriental, occidental y noroccidental, y la segunda dentro de la zona norte, donde se localizan dos nodos o Atractores regionales12_{; la glorieta Norte y la glorieta} Olímpica, ambos con influencia peatonal determinada por el parámetro resultante del promedio temporal de recorrido a pie de la ciudad, quince minutos o 1,2 kilómetros13 _de diámetro.

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Fig. 19. Interpolación entre la dimensión peatonal de los Atractores regionales y el área de inundación sobre la zona norte.

En seguida, se restaron los predios de Unicentro y Macro, y las áreas consolidadas de los barrios Santa Inés y Mesopotamia. Sobre este vacío urbano de 163000 m2, se establecieron los picos de radiación más altos por medio del software. Allí se ubicaron los principales puntos paramétricos para asentar el proyecto del Nicho.

Actualmente, este vacío es un no-lugar 14_{que repele las relaciones peatonales entre el} oriente y occidente. Para atraer y enlazar ambos costados de la ciudad, se buscó un patrón que implementara recorridos humanos, volúmenes urbanos y dimensionara las distancias entre la Av. Universitaria y la Av. Norte.

3.3.2 Patrón

Voronoi

sobre la topografía

El patrón voronoi o polígono de Thiesen es una geometría algorítmica que fragmenta una región en polígonos dependiendo de la densidad de puntos que allí se ubiquen. En la naturaleza hay casos simples como los de la Jirafa, la tortuga de mar o el suelo de sequía.

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el canal del rio Jordán, para vincular peatonalmente todo el vacío urbano hacia el oriente con la Av. Norte, occidente con la Av. Universitaria y los barrios de Mesopotamia y Santa Inés.

Para iniciar, los parámetros que solicita el programa son puntos, cuya ubicación se establece en relación a dos pautas principales; uno es la localización de los Atractores urbanos UPTC, Parque recreacional, Glorieta norte, entre otros y la segunda son los parámetros topográficos producidos por el análisis solar como, los picos de radiación en la superficie y el eje del canal Jordán. Sobre los Atractores metropolitanos se localizó un punto para cada uno, ya que la relación que se busca es de enlace externo al área específica. En contraste, sobre la zona de estudio se ubicaron cerca de doscientos puntos

Establecidos los puntos, el software entrega un cálculo geométrico a partir de un algoritmo simple como este.

Fig. 20. Algoritmo para proyectar el patrón Voronoi sobre la superficie de estudio.

Luego, estas polilíneas se proyectan sobre el terreno y se solidifican con grosor y altura. También, se alzan según el volumen predial contiguo los polígonos que pretendan establecer un programa urbano, como comercio o deporte.

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su eje, el resultado es una malla orgánica transicional entre el tejido existente y el propuesto, que articula la Av. Norte con la Av. Universitaria.

Fig.21 Patrón Voronoi sobre el área de estudio.

3.4 Algoritmo heliotrópico aplicado a la arquitectura

La heliotropía o fototropismo es uno de los movimientos específicos de las plantas que tiene por objetivo orientar el crecimiento y movimiento vegetal hacia un estímulo luminoso, como el sol. El resultado es una dinámica vital y eficiente para la captación y transformación de luz en energía química, o fotosíntesis.

Un algoritmo genético como este, aplicado a la arquitectura, permite que el espacio se convierta en un transformador de energía y un motor autosuficiente. Si la arquitectura optara por esta dinámica, el proceso de captación de energía se multiplicaría durante las doce horas de sol diarias en Tunja.

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patrón fractal de crecimiento vegetal que usan plantas y se aplica como geometría de crecimiento y núcleo para la propuesta de hábitat del nicho humano.

El resultado es un vector núcleo vertical con tres o cuatro vectores secundarios rotados en los planos XY, XZ y YZ con origen en el vector vertical desde distintas alturas. Este algoritmo busca cumplir la misma función de este patrón en la vegetación, o sea un crecimiento fractal en búsqueda de luz. La rotación de los vectores secundarios desde el núcleo central, se plantea como dinámica visual o lumínica dentro del espacio en la propuesta. Después, a los vectores secundarios se les divide en varios segmentos, dependiendo del número de hábitats que se quieran, y en los puntos de cada segmento se localizan planos horizontales con la herramienta Horizontalframes, y por último, el proceso básico del fototropismo, se consigue por cuenta de la herramienta AdjustPlane que orienta los frames

o los planos en sentido

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Fig.22 Representación de la heliotropia en la arquitectura, mediante superficies elipsoidales anexas a la superficie de los nichos.

3.5 La alternativa para el hábitat hegemónico; el Nicho ecológico

Si la arquitectura habitable permitiera estéticas alternativas de un nicho, el nuevo hábitat humano puede ser una variante de todos los algoritmos evolutivos y genéticos de la vida, es decir, el nuevo nicho humano utilizaría patrones y pasos de evolución para encontrar solución a los problemas del entorno.

El nicho ecológico es hiperdimensional, adaptavivo, evolutivo y confortable para las especies y humanos. El árbol es un nicho por excelencia, pues alberga vida y permite climáticas adaptativas para las poblaciones endémicas, además crece a partir de patrones fractales que evidencian su evolución y crecimiento. Lo más importante son las características adaptativas que tiene cualquier árbol para adaptarse a su entorno, como el fototropismo, la fotosíntesis y la producción de clima.

En este caso se plantean tres nichos principales; uno en la zona noroccidental del área de estudio, el segundo se localiza al costado occidental de Unicentro y el tercero al norte del Estadio de la independencia. Cada uno se ubica según el producto de análisis en la

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Cada nicho consta de una elipse inicial con una base estándar de 105 mt2, en su centro se alza una vector o línea vertical, que sirve de eje de crecimiento. A partir de esta línea se bifurcan otras dos y luego se rotan en varios ejes para completar el patrón fractal que permite la construcción evolutiva del nicho.

Su base elipsoidal se deconstruye desde la malla Voronoi sobrepuesta en la topografía del área de estudio. En el mismo sentido de esta malla, se deforma según los puntos paramétricos que construyeron el Voronoi, así la base del nicho se unifica y estructura a partir un tejido urbano existente y propuesto. De hecho, inicialmente la deformación se establece a partir de los polígonos de mayor área, ya que en su centroide se localizan los atractores metropolitanos externos al área de estudio.

En cada rama de la estructura se localizan los nichos habitables, cuya tipología se define mediante el componente de galápagos en Grasshopper, el cual, mediante algoritmos genéticos de evolución, soluciona problemas numéricos por simulación en tiempo real.

En este caso puntual se establecieron parámetros numéricos como el área y el volumen de cada nicho, después se le indico al programa cual era el dato exacto que se quería obtener. Al final, Galápagos entrega un dato con exactitud de tres decimales.

53 Fig.24 A las 11 am

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Bibliografía

Baudrillard Jean, (2002). La ilusión vital. Madrid: Siglo veintiuno de España editores.

Baudrillard, Jean, (1996). El Crimen Perfecto Ed. Anagrama, Barcelona

Virilio, Paul (2006). Ciudad pánico, El afuera comienza aquí. Buenos Aires: libros del Zorzal

Maturana, Humberto y Varela, Francisco (2004). De máquinas y seres vivos, Autopoiesis: la organización de lo vivo, Buenos Aires: Lumen

Virilio Paul.(1991). Paisaje de acontecimientos. Barcelona: Paidós.

Augé, Marc,(1993). Los no lugares, espacios del anonimato, Barcelona: Gedisa

Erwin Schrödinger,(1997). ¿Qué es la vida? , Barcelona: Tusquets

Dawkins Richard(2009).Evolución, el mayor espectáculo sobre la tierra, Bogotá: Planeta

Virilio Paul,(1996). El arte del motor, Aceleración y realidad virtual, Buenos aires: Manantial

Guattari Felix.(200). Las tres ecologías. Valencia: Pre-textos

Holland John H.(2004). El orden oculto, De cómo la adaptación crea la complejidad. México D.F. Fondo de cultura económica.

Alcaldía municipal de Tunja. Plano de ecosistemas estratégicos. POT (200-2009). http://www.tunja-boyaca.gov.co

Cámara de comercio de Boyacá. www.ccomerciotunja.org.co