Biomimética de la pera

Proyecto de desarrollo de un léxico arquitectónico inspirado en la morfología del fruto del pyrus.

Autor: Ernesto Bueno
Profesor: Dennis Dollens
Año: 2003

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Resumen

Proyecto de investigación para la introducción de la biomimética como estrategia de diseño arquitectónico apoyada por métodos de desarrollo de formas botánicas de Louis Sullivan, y por técnicas de visualización digital y Rapid Prototyping.

Durante el proceso se aprendieron habilidades de modelación de NURBS, se perfeccionaron habilidades de manejo de isosuperficies con Metaballs, y se planteó una idea de sistema de ordenamiento urbano de edificaciones en pendiente.

Proyecto dirigido por Dennis Dollens, profesor del taller Proyectos Arquitectónicos 1.1 del Máster en Arquitecturas Genéticas, ESARQ – UIC, en 2003.

Léxico

Dennis Dollens nos introduce a la biomimética, a través de su particular visión de los trabajos de Louis Sullivan y su estudio de formas botánicas, originalmente enfocado al ornamento arquitectónico, pero que es visto en éste caso como el desarrollo de un léxico capaz de ser usado en sí mismo para componer forma arquitectónica, a través de un proceso analógico-digital-analógico (bocetos a mano, modelos 3D digitales y modelos 3D impresos).

Se partió, a manera de referencia, de las láminas de Sullivan de su libro A System of Architectural Ornament, de 1924, y en especial de un extracto de su texto:

... una típica semilla con dos cotiledones. Los cotiledones son hojas rudimentarias especializadas que contienen el suministro de alimento suficiente para la etapa inicial del desarrollo del germen. El germen es la verdadera cosa; la base de la identidad. Dentro de su delicado mecanismo se encuentra la voluntad de poder: la función es la de buscar y eventualmente encontrar su plena expresión en su forma.
El asiento del poder y la voluntad de vivir constituyen la simple idea de trabajo sobre la cual todo lo que le sigue está basado...

A partir de ahí se escogió un objeto de la naturaleza para iniciar un proceso de diseño biomimético.

La escogencia fue el fruto del pyrus, por su fácil acceso como objeto de observación y estudio, por su fácil identificación de elementos formales y estructurales; y también por un interés personal en su apariencia.

Después de un proceso repetitivo de imitación formal y autoevaluación, se logró extraer información morfológica en términos de estructura, superficie y espacio contenido, que dio pie para el desarrollo de un sistema léxico-gráfico en el que se compone un conjunto de normas de desarrollo (generación, crecimiento y multiplicación) de un ente arquitectónico, formando un sistema urbano.

Esto se logra con el desarrollo de un sistema comparado de elementos estructurales del hueso de la pera con un sistema de isosuperficies estructurado por una serie de nervaduras, resuelto en el entorno de la modelación digital a través de funciones Metaball. El elemento geométrico que describe esta superficie resultante es una malla reticular, cuyos nodos son posteriormente modificados y reconstruidos como NURBS, para formar la estructura embebida en la superficie, o monocoque.

Desarrollo del sistema

Se compuso una serie de reglas:

Regla 1: Mediante la intersección de dos o más planos se obtiene un eje.

Regla 2: En determinado punto del eje, crece un espacio-semilla, contenido por una isosuperficie.

Regla 3: Aplicando alguno de los elementos del léxico, sobre ésta unidad crece grupo de espacios capaz de definir un sistema secundario de planos de desarrollo.

Regla 4: Sobre éste último sistema se puede aplicar de nuevo la regla 1, generando nuevos ejes capaces de crecer nuevos espacios-semilla.

Corolario 1: Todo el sistema está contenido dentro de una misma isosuperficie.

Corolario 2: Varios sistemas pueden coexistir si comparten al menos un plano de desarrollo.

Caso de estudio

Para aplicar a un entorno más complejo las reglas del sistema sin perder su simplicidad, se interpretan desde un punto topológico: la intersección se puede dar en cualquier tipo de superficie, no sólo planos, incluyendo la superficie de un terreno dado. Por ende, el eje puede ser cualquier curva, no sólo rectas (curvas de radio infinito). Y los elementos del léxico pueden ser determinados por el programa funcional de la edificación.

En éste caso, el sistema se aplica a un terreno con una pendiente mayor de la normalmente admisible para edificar. Ésta superficie se toma como base para el desarrollo de dos sistemas paralelos (apelando al corolario 2). Cada uno de ellos es intersecado por una superficie plana horizontal sobre la cual crecen espacios-semilla que forman las edificaciones, interrelacionadas por el eje generado, que sirve, en su parte superior de vía pública, y en la inferior de ducto de instalaciones. Todo ello con la menor intervención sobre el terreno.

Por motivos tectónicos, se ha incluido un eje secundario que parte hacia abajo desde cada unidad, sobre el cual no crecen nuevos espacios, sino que sirve de soporte de la edificación.

Éste proyecto ha sido expuesto en la muestra “Emergence: Visualization, Parametrics, Manufacturing” en la Galería H2O, Barcelona, marzo de 2003; y publicado en el libro: Genetic Architectures / Arquitecturas genéticas, SITES Books/ESARQ - UIC, Barcelona, 2003.

Enlaces

ArchitectureWeek - Concept Biomimetic
Artículo de Dennis Dollens e Ignasi Pérez Arnal acerca del taller de 2002.

Einar Wahlstroem - Portfolio
Algunas imágenes de su proyecto de léxico hecho en el mismo taller.

Valeria Álvarez y Constanza Albero - Una rama en la arquitectura de la era digital
Proyecto del año anterior, presentado en el SIGraDi 2003.

Máster en Arquitectura Biodigital
Actual edición del Master en Arquitecturas Genéticas, EsArq – UIC.

Dennis Dollens - Biomimetic Architecture
Crecimiento digital de estructura, espacio, superficie y componentes.

Galería H2O
Arquitectura, arte contemporáneo, diseño y fotografía.

Genetic Architectures / Arquitecturas genéticas
Libro en Google Books.

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Imágenes


Morfología del pyrus (fragmento) ilustrada por Otto Wilhelm Thomé en 1885.


Léxico preliminar y estudio de multiplicación.


Extracción de información morfológica del hueso de pera y su aplicación en la modelación.


Reglas de desarrollo: generación, crecimiento y multiplicación del sistema.


Léxico final y reflexión acerca de su desarrollo extendido en el mundo virtual.


Maqueta impresa en 3D del prototipo del sistema.


Maqueta impresa en 3D del prototipo.


Implantación del sistema en un entorno en pendiente.


Maqueta de la implantación.


Diseño de una unidad arquitectónica.


Maqueta de la unidad.


Vista de conjunto.