El aporte de la inteligencia artificial y el rol fundamental de las nuevas tecnologías
Si bien detrás de cada innovación se encuentra un ser humano, los procesos computacionales y robóticos han ido ganando terreno, sobre todo, en el ámbito de la arquitectura y la construcción, combinando los campos de diseño, planificación, ingeniería y carpintería. Más que una nueva forma de trabajar, una nueva óptica, que llegó para optimizar y desafiar el uso de la madera.
En el caso específico del uso, tratamiento, manipulación y proyección del trabajo con madera en esta era digital, encontramos innovaciones en la construcción avanzada, por ejemplo, en el Instituto de Diseño Computacional (ICD) y en el Instituto de Estructuras de Edificios y Diseño Estructural (ITKE) de la Universidad de Stuttgart, Alemania. Esta casa de estudios ha estado creando durante años una serie de pabellones experimentales, estructuras que cuentan una historia de diseño computacional y que contienen procesos de fabricación asistidos por computadora para la construcción avanzada.
Fabricación de la Casa Prototipo de madera IBA de ICD / Jens Kestler
El objetivo principal del ICD es preparar a los estudiantes para el avance continuo de los procesos digitales en la arquitectura, entremezclando disciplinas como la ingeniería, el diseño, la construcción y la planificación. Esto, mediante estrategias de diseño paramétrico y algorítmico, proporcionando una plataforma para lograr una mayor exploración del uso integrado de los procesos computacionales en el diseño arquitectónico, siempre manteniendo un enfoque particular en los métodos integradores para la generación, simulación y evaluación de modelos completos basados en información orientados al rendimiento.
En cuanto a los campos principales de investigación, el ICD se enfoca en el desarrollo teórico y práctico de los procesos de diseño computacional generativo y en el uso integral de los procesos de fabricación controlados por computadora, haciendo especial hincapié en la industria robótica. De esta forma, los avances tecnológicos se integran en la producción de material performativo y sistemas de construcción.
Casa prototipo de madera IBA (Indianbeautifulart)
Casa Prototipo de madera IBA de ICD / Thomas Mueller
Como una demostración empírica de lo que el Instituto de Diseño Computacional (ICD) proyecta y realiza, encontramos una nueva versión de la microarquitectura llevada a cabo a través de una cabaña de troncos que combina los beneficios de la construcción tradicional de madera de bajo costo, con los avances en diseño computacional y tecnologías de fabricación.
En contraste con la construcción clásica de troncos mediante apilamiento horizontal, aquí los elementos de madera sólida se organizan como marcos verticales escalonados, orientándose en la dirección fuerte de la madera y permitiendo hacer cortes sin comprender su capacidad estructural. Al mismo tiempo, las ranuras se utilizan como cámaras de aire, lo que reduce la conductividad térmica y aumenta los valores de aislamiento del material, particularidad que la fabricación digital emplea para producir uniones herméticas de alta precisión.
Al ser un enfoque de fabricación y diseño computacional totalmente integrado, permite torcer y curvar suavemente techos y paredes. Además, el sistema de construcción mono-material resultante y altamente sostenible actúa como estructura envolvente y aislante, cumpliendo con los estrictos estándares de ahorro de energía alemanes.
Instituto de Estructuras de Edificios y Diseño Estructural (ITKE) y Torre Urbach
Torre Urbach / ICD
En paralelo al ICD, el Instituto de Estructuras de Edificios y Diseño Estructural (ITKE) de la Universidad de Stuttgart centra su actividad en el desarrollo de estructuras como el aspecto principal de la arquitectura. El objetivo de ITKE es trascender los límites actuales de la disciplina mediante la aplicación de las últimas innovaciones tecnológicas en ingeniería y mediante la puesta en acción de nuevos materiales para construir. Asimismo, los dos intereses clave del grupo de investigación son el desarrollo de materiales de alto rendimiento junto con la morfología estructural y el estudio de sistemas estructurales innovadores.
Uno de los proyectos que reflejan estos conceptos vivamente es la Torre Urbach, una estructura de madera diseñada a partir de un nuevo proceso de automoldeado y que constituye un cambio de paradigma en obras de este tipo. “A nivel técnico, la variabilidad natural de un material como la madera es el mayor desafío”, señala Dylan Wood, investigador del proyecto alemán y jefe de programación de materiales del Instituto de Construcción Computacional de Stuttgart. Y ahonda: “Sin embargo, la digitalización en la industria de la madera está muy avanzada en comparación con el resto de la industria de la construcción. Sabemos cada vez más sobre cada registro específico y en este proyecto simplemente cambiamos de, buscar defectos, a clasificar parámetros ligeramente diferentes”, explica.
Al tratarse de nuevas tecnologías, existen ventajas y desventajas que hay que saber detectar y aprovechar; sobre todo al tratarse de un material tan polifuncional. “Al comprender y aprovechar la contracción y el hinchamiento de la madera, podemos crear CLT (piezas de madera contralaminadas) altamente curvado utilizando tableros de madera gruesos y con un mínimo de encofrado o doblado mecánico. El proceso es adaptable, lo que significa que podemos crear una gama de curvaturas que utilizan los mismos procesos de fabricaciones estándar conocidas, utilizadas durante décadas en la industria de la madera. Para la arquitectura, las piezas curvas se prefieren por su estética y, al mismo tiempo, porque aumentan el rendimiento estructural, permitiendo reducir el grosor de los componentes que soporta la carga. Las desventajas son principalmente que se trata de una tecnología nueva y se necesita tiempo para aprender cómo podemos usarla en la industria”, reconoce el investigador.
Sin dudas las nuevas tecnologías y el desarrollo de nuevas metodologías son un impulso para tener fe en la construcción sustentable en madera. Sin dudas son sinónimo de Smart Building.
Fuente: Madera21.cl
