Arquitectura

Interesante Microcharla AIE

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El viernes 16 de febrero de 2024, la Asociación de Ingenieros Estructurales (AIE) presentó la Microcharla titulada «Introducción a la ingeniería paramétrica con Grasshopper». El evento se llevó a cabo de manera virtual mediante Streaming en vivo y sincrónico. La charla fue impartida por el Ing. Civil Manuel Amicone, quien forma parte del equipo de cálculo de Construsoft España y Latinoamérica. Durante la presentación, se abordaron objetivos como la introducción al diseño paramétrico y su aplicación en la ingeniería estructural. Además, se exhibieron herramientas y posibilidades mediante el uso de Grasshopper. El temario incluyó conceptos como la ingeniería paramétrica, la programación visual, la elección de Grasshopper, la interoperabilidad con programas de cálculo, el uso avanzado de Grasshopper (configuradores Web, simulaciones CFD) y ejemplos prácticos de ingeniería paramétrica, como el caso de optimización de una viga reticulada. Manuel Amicone, ingeniero civil egresado de la Universidad Nacional de La Plata, Argentina, y máster en tecnología, rehabilitación y gestión de la edificación (Universidad de Cantabria, España), fue el ponente. En este momento, trabajaba como ingeniero en el equipo de cálculo de Construsoft España y Latinoamérica, desarrollando aplicaciones paramétricas y enseñando en cursos de software de cálculo de Construsoft. Grasshopper es un programa de modelado paramétrico y visualización tridimensional (3D) utilizado en el ámbito del diseño computacional y la arquitectura. Se integra como un complemento (plug-in) dentro del software de modelado 3D. A través de una interfaz gráfica de usuario basada en nodos y conexiones, Grasshopper permite a los diseñadores y profesionales de diversas disciplinas crear algoritmos paramétricos y generativos para explorar formas y geometrías complejas. En lugar de depender exclusivamente de comandos de modelado tradicionales, los usuarios de Grasshopper pueden diseñar algoritmos visuales mediante la conexión de bloques lógicos y funciones. Esto facilita la exploración y manipulación de diseños de manera dinámica, permitiendo ajustes en tiempo real y la generación rápida de variaciones. Grasshopper se utiliza en una cantidad de campos, incluyendo arquitectura, diseño industrial, ingeniería estructural y otras disciplinas creativas. Su capacidad para generar formas complejas y paramétricas lo convierte en una herramienta valiosa para quienes buscan una mayor flexibilidad en el proceso de diseño y exploración de soluciones. Los inscritos tuvieron la oportunidad de enviar preguntas al disertante con antelación, las cuales debían estar relacionadas con la ingeniería paramétrica, específicamente sobre el uso de Grasshopper o su interoperabilidad con diversos programas de cálculo y BIM.

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Innovación en Hormigón 3D

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El recientemente inaugurado puente Phoenix marca una evolución significativa del modelo «Striatus», el primer puente de hormigón 3D de su tipo, presentado durante la última Bienal de Arquitectura de Venecia del año 2021. Phoenix reduce un 50% la cantidad de materiales aplicados. El puente Phoenix se construyó aprovechando las innovaciones del Striatus, utilizando 10 toneladas de materiales reciclados, incluyendo agregados recuperados de los bloques originales del Striatus. La empresa Holcim, a través de su tecnología circular ECOCycle®, desarrolló una tinta de hormigón patentada para Phoenix, con una formulación optimizada que resulta en bajas emisiones de carbono. La huella de CO2 de Phoenix es un 40% menor en comparación con el puente Striatus de 2021, y la huella de carbono general es un 25% menor en relación con la estructura original. La construcción circular, basada en el diseño computacional e impresión 3D, permite una reducción de hasta el 50% en la cantidad de materiales dispuestos, sin comprometer el rendimiento. Phoenix, diseñado para ser circular por naturaleza, se mantiene únicamente a través de fuerzas de compresión, sin necesidad de refuerzos. Sus bloques son fácilmente desmontables y reciclables. Este hito en la ingeniería estructural fue construido en el Centro de Innovación de Holcim en Lyon, como resultado de la colaboración entre la citada empresa, el Block Research Group en ETH Zurich, Zaha Hadid Architects Computation and Design Group (ZHA CODE) e incremental3D. El puente Phoenix demuestra que la combinación de construcción circular y tecnología de impresión de hormigón en 3D puede ofrecer significativas reducciones de carbono, logrando un nuevo estándar para soluciones estructurales con bajas emisiones en todas las escalas. Edelio Bermejo, director de I+D global de Holcim, expresó su entusiasmo: «Estoy encantado de presentar Phoenix, resultado de una colaboración fructífera con nuestros socios para demostrar que la infraestructura esencial puede diseñarse y construirse de manera circular y con bajo consumo. Este proyecto destaca el impacto positivo que la innovación representa en la misión de descarbonizar la construcción para un futuro neto cero». Philippe Block, codirector del grupo de investigación de bloques en ETH Zurich, señaló: «El hormigón, como piedra artificial, busca adoptar la morfología de un arco de mampostería permitiendo la separación de materiales para facilitar el reciclaje. La impresión de hormigón 3D nos brinda la capacidad de colocar material exactamente donde se necesita, resultando en una obra con un enfoque sostenible y verdaderamente circular». Shajay Bhooshan, Jefe del Grupo de Computación y Diseño de Zaha Hadid Architects, destacó: «Phoenix representa un hito importante en la evolución tecnológica, demostrando mejoras notables en las herramientas de diseño digital, la optimización estructural y la integración eficiente de parámetros robóticos para la impresión de hormigón». Johannes Megens, cofundador de incremental3D, concluyó: «El puente Phoenix, en su segunda versión después de dos años, añade una huella de carbono reducida y una durabilidad conforme a los códigos de construcción, abriendo así nuevas posibilidades. Estamos emocionados por este proyecto y esperamos otros con un espíritu similar». Ficha Técnica: Obra: Puente Phoenix. Creadores: ZHA: Jianfei Chu, Vishu Bhooshan, Henry David Louth, Shajay Bhooshan y Patrik Schumacher. ETH BRG: Tom Van Mele, Alessandro Dell’Endice y Philippe Block. Ingeniería estructural: ETH BRG: Tom Van Mele, Alessandro Dell’Endice, Sam Bouten y Philippe Block. Diseño de fabricación: ETH BRG: Shajay Bhooshan, Alessandro Dell’Endice, Sam Bouten, Chaoyu Du y Tom Van Mele. ZHACODE: Vishu Bhooshan, Philip Singer y Tommaso Casucci. Impresión de hormigón 3D: En 3D: Johannes Megens, Georg Grasser, Sandro Sanin, Nikolas Janitsch y Janos Mohacsi. Desarrollo de piezas de hormigón: Holcim: Christian Blachier, Marjorie Chantin-Coquard, Helene Lombois-Burger y Francis Steiner. Holcim España: Benito Carrión y José Manuel Arnau. Montaje y Construcción: Creaciones de Bürgin: Theo Bürgin, Semir Mächler y Calvin Graf. ETH BRG: Alessandro Dell’Endice y Tom Van Mele. Fotografía: Block Research Group.

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La cúpula del Panteón

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Casi dos mil años después de su construcción, la cúpula del Panteón de Roma sigue siendo la estructura de hormigón masivo sin armaduras más grande del mundo. Su altura hasta el óculo, es decir, el hueco central que la corona, y el diámetro del círculo interior son iguales y ascienden a 43 metros. Si bien probablemente los romanos no inventarion el hormigón, puesto que existen evidencias de usos anteriores, fueron quienes desarrollaron su uso hasta límites antes impensados. La receta básica del hormigón aplicada por los romanos se detalla en el libro “De Architectura”, clásico del arquitecto romano Vitruvio publicado 100 años antes de la construcción del Panteón. En sus páginas Vitruvio describió cómo hacer hormigón a partir de cal y arena puzolánica, un tipo de ceniza volcánica emplazada cerca de Nápoles, la cual era mezclada con masa rocosa. Se han utilizado diversos agregados a los fines de brindarle al hormigón diferentes densidades. La piedra caliza travertino brindó a los cimientos del Panteón una densidad de 2.200 kg por metro cúbico, mientras que para la cúpula se eligió una piedra más liviana. Las puzolanas, compuestas de materiales ricos en sílice y aluminio, no ofrecen propiedades cementosas en sí mismas, pero cuando se mezclan con agua reaccionan químicamente con hidróxido de calcio a temperaturas ordinarias, para formar compuestos cementosos. Fue el genio romano en la utilización de este material la base de la durabilidad de la cúpula, permitiéndole resistir dos milenios sin la utilización de barras de acero. El emperador Adriano encargó su construcción en el sitio ocupado por el antiguo templo romano de Agripa dañado en el incendio del año 80 dC, y fue concluido en el 126. Su tipología de planta circular, antecedida por un pórtico rectangular elevado, es una de las innovaciones de la arquitectura romana sobre sus antecedentes griegos. En el 608, Bonifacio IV pidió transformarlo en la Basílica de Santa María. Evidentemente la obra fue testigo de la historia de la humanidad, y aun en la actualidad, su cúpula, un verdadero prodigio estructural, nos continúa asombrando.

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Villa en Meijendel

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El arquitecto Jan Pesman diseñó una villa en Meijendel, Holanda. Se trata de una típica construcción de acero y cristal, la cual, debido a su reflejo casi se disuelve en el exuberante entorno. El diseño estructural de la obra queda expuesto en su materialidad metálica. La casa conforma un perpendicular volumen rectangular orientado hacia la calle. El diseño se hace eco en gran medida de los principios arquitectónicos de su autor, Jan Pesman: planteo modular y eficiente, materializado en vidrio y acero, con predominio de los colores gris y negro. La planta superior contiene un estudio, una habitación de invitados y una sala de estar con cocina abierta al jardín. Encima del citado se destaca otro piso. Las funciones de la vivienda, incluidas parte de la cocina y el baño, huecos de instalación, WC, armarios y una cama plegable, permanecen contenidas en grandes elementos «mobiliarios», como llama su autor a los volúmenes sueltos dispuestos en el interior. Las fachadas son de acero y vidrio destacando el gran salón de doble altura con puertas corredizas en sus tres lados. La cuarta vista se conforma por la pared trasera multifuncional de la cocina. Cuando las mencionadas puertas se encuentran abiertas, la presencia del exterior se hace inevitable desde los ambientes de la propuesta. En palabras de Jan Pesman: “Esta casa no era más que un gran dosel en un jardín amurallado, donde el contacto con el exterior resultó un punto óptimo. El diseño estructural metálico, aliado con el vidrio termoeficiente, conforma un favorable artilugio en la toma de decisiones materiales de la obra. Una vez más, el diseño estético y estático se amalgaman en este proyecto”.

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