“El diseño paramétrico es la abstracción de una idea o concepto, relacionado con los procesos geométricos y matemáticos, que nos permiten manipular con mayor precisión nuestro diseño para llegar a resultados óptimos” (Molinare, Alexandra). Lo más interesante acerca este método de diseño es que nos permite aplicar conceptos sobre la estructura, climáticos, económicos e incluso simulaciones de flujo. Es ahí donde entra en juego la eficiencia energética, la cuál busca reducir la cantidad de energía necesaria que un edificio utiliza a partir de métodos constructivos, materiales, análisis de condiciones climáticas y otros factores técnicos como los puentes térmicos o la conductividad. Cumplir con este objetivo significa reducir las emisiones de gas con efecto invernadero, de las cuales la industria de la construcción es responsable de un tercio de las emisiones de CO2 a nivel mundial. Además, significaría también un ahorro económico tanto como en el proceso de construcción como en el de uso de los edificios. Muchos países, sobre todo de la Unión Europea, trabajan año tras año para mejorar los índices de ahorro de energía en esta industria. Lastimosamente, en Colombia no se ha generado esa conciencia ni esa intención para mejorar las condiciones del medio ambiente. Por lo tanto, me cuestiono: ¿Es posible mejorar los índices de eficiencia energética de un edificio a partir del diseño paramétrico? Sin duda la respuesta es sí.
Los avances tecnológicos nos han permitido desarrollar herramientas de diseño paramétrico que, más allá de producir formas y volúmenes complejos, hoy en día nos permite pensar en la eficiencia energética de un edificio. Tenemos grandiosos ejemplos de diseños paramétricos, pero más allá de su extravagante forma ¿Se podrían considerar arquitectura bioambiental? Lastimosamente no todos lo son, pero si existen varios casos que cumplen con este objetivo. La Torre de Shanghái, construida en el 2015, fue diseñada a partir del software Grasshopper considerando los vientos como uno de los mas importantes factores en el diseño. Se logró modificar las resistencias a las fuerzas de los vientos y, además, se diseñó una doble piel la cuál permite aislar el edificio y recoger las aguas utilizadas para aire acondicionado. Así es como este edificio logra un ahorro energético.
Previamente se mencionó Grasshopper como uno de los softwares para diseño paramétrico, pero hoy en día existe una gran variedad de programas digitales para esto. 3ds Max y Revit de Autodesk son otros de los más conocidos. Para lograr el proceso de diseño paramétrico bioambiental es necesario utilizar uno de estos programas conjunto a un software que nos permita el análisis de otros factores como lo puede ser Ecotect Analysis, Openstudio y DesignBuilder entre otros. Esto nos permitirá experimentar en el proceso de diseño con conceptos como el viento, la radiación solar, la utilización de materiales, etc.
Quiero enfocarme en el siguiente referente ya que cumple perfectamente con el concepto que llamo diseño paramétrico bioambeintal. Las oficinas CoBLOgó diseñadas por los arquitectos SUBdv, es un edificio construido en el año 2014 en Brasil. El equipo de trabajo del proyecto dice: “La realización del proyecto involucró tres etapas: diseño paramétrico, simulación ambiental y fabricación digital guiada por la metodología High Low.” Se utilizaron elementos disociados para construir un sistema de fachada a partir de un proceso paramétrico con el cual se adquirió un control ambiental. Es decir, el cerramiento permite la filtración de rayos del sol en sus fachadas sur y oeste, pero a la vez, impide la penetración del aire caliente hacia el interior de la oficina. Además, se generó una ventilación natural cruzada por lo que la oficina tiene un temperatura cómoda y suficiente luz, ahorrándose así el uso de aire acondicionado.
Imagen tomada de Archdaily Colombia
El diseño paramétrico se utilizó para crear una variación de aperturas, rotaciones y distancias de los bloques de hormigón. Al mismo tiempo, los resultados fueron introducidos en un software de simulación ambiental para lograr la mejor iluminación natural indirecta y protección de los rayos del sol.
Imagen tomada de Archdaily Colombia
Tanto en la arquitectura paramétrica como en la eficiencia energética existe un concepto muy importante; la envolvente. Este elemento tuvo un cambio considerable desde la arquitectura contemporánea, donde dejo de ser un elemento estructural pesado y pasó a ser una piel que cumple con funciones más allá de diferenciar el interior con el exterior. Este elemento arquitectónico es quizás el más importante cuando hablamos de diseño paramétrico bioambiental. La razón es la siguiente: Primero, es el elemento de la edificación con más incidencia en el comportamiento energético de un edificio. Es allí donde se aplican los diferentes métodos constructivos, materiales y diseños que definen el consumo de energía que tendrá un edificio. Segundo, es el elemento que más se desarrolla a partir del proceso paramétrico además de la estructura.
La arquitectura paramétrica bioambiental nos lleva a mundo de posibilidades en la construcción y diseño de edificios que mas allá de cumplir con su uso particular, buscan reducir el impacto ambiental generado por este gremio. Hoy en día, se ha convertido en uno de los propósitos en decenas de disciplinas y en nuestro día a día.
Por lo tanto, no solo es importante indagar acerca de este tema, sino que vale la pena adentrarse, en específico, en la envolvente térmica de un edificio y en el concepto de la envolvente paramétrica para poder llevar un proceso de diseño que nos permita mejorar el comportamiento energético de un edificio. Partiendo de ahí quiero cuestionar la importancia de la piel de un edificio, de su funcionalidad, su diseño, su materialidad y su respuesta a las diferentes condicionantes que nos brinda un lugar.
Dentro de la envolvente paramétrica y energética vale la pena estudiar diferentes elementos que las componen o condicionan. Uno de estos son los materiales que a partir de sus propiedades físicas y mecánicas nos aportan diferentes ventajas con respecto a otros. Segundo, las condicionantes climáticas del lugar de implantación, que en este caso determinarán de la misma manera los materiales. Podríamos decir que también tienen un papel muy importante en el diseño de envolvente térmica ya que la comparación entre la temperatura exterior versus la temperatura interior define en un gran porcentaje el comportamiento energético de un edificio.
El desarrollo de herramientas de modelado paramétrico y su rápida implementación en la arquitectura, nos ha llevado a tal punto donde se diseñan edificios con un impacto visual muy potente, pero más allá de lo visual, carece de un aporte al lugar o la misma arquitectura. Por lo tanto, ¿puede el diseño paramétrico de la envolvente de un edificio aportar a él mismo, al lugar o a la arquitectura ambiental?
El proyecto MaoHaus, por AntiStatics Architecture, logra una fachada curva y porosa a partir del concreto. Se busca que los usuarios interactúen con la fachada de una manera específica. Lo que quiero rescatar de aquí es el uso del material aparentemente convencional pero que han logrado darle un giro para ocasionar no solo el impacto visual, sino cumplir con sus objetivos de generar relaciones a diferentes escalas y momentos con el usuario.
Imagen tomada de Archdaily
Dentro de la envolvente paramétrica y energética vale la pena estudiar diferentes elementos que las componen o condicionan. Uno de estos son los materiales que a partir de sus propiedades físicas y mecánicas nos aportan diferentes ventajas con respecto a otros. Segundo, las condicionantes climáticas del lugar de implantación, que en este caso determinaran de la misma manera los materiales. Podríamos decir que también tienen un papel muy importante en el diseño de envolvente térmica ya que la comparación entre la temperatura exterior versus la temperatura interior define en un gran porcentaje el comportamiento energético de un edificio.
El desarrollo de herramientas de modelado paramétrico y su rápida implementación en la arquitectura, nos ha llevado a tal punto donde se…