FabLab House
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The Project

00. CRITERIOS DE DISEÑO

 

 

Entendemos el prototipo como el resultado negociado de una suma consensuada de posicionamientos básicos. Más que un diseño cerrado, más que la descripción de un objeto, el prototipo definido aquí se presenta como la conjunción de una serie de estrategias propositivas, la materialización de una serie de afirmaciones que pretendemos defender.

Tres condicionantes básicos estructuran toda la toma de decisiones:

Primero, la apuesta por un modelo distinto de industrialización. Frente a la industrialización en masa de productos estándar, las técnicas de diseño digitales y las nuevas tecnologías de fabricación personalizada, CAD CAM y vínculos cercanos entre diseño y fabricación, nos ofrecen enormes posibilidades de adaptación entre necesidades concretas y respuesta específica. Es en este punto donde proponemos, como base productiva de desarrollo del prototipo, la red internacional de Fab Labs.

Segundo, apostamos por una definición extendida de eficiencia tecnológica.  Pretendemos añadir al concepto de eficiencia un factor de accesibilidad y aplicar estos valores a todos los rangos de diseño del prototipo, desde la estructura a los acabados. Proponemos medir, por ejemplo,  la eficiencia de un material fotosensible no por su eficacia energética, sino por la relación entre precio, disponibilidad, complejidad /opacidad tecnológica, posibilidades de utilización, facilidad de montaje transformación adaptación y mantenimiento… y su rango de captación energética. Pretendemos por medio de este cambio de óptica hacer al usuario agente partícipe y transformador del espacio que habita.

Tercero, la lógica emergente del componente, de la inteligencia distribuida. Frente a la suma discordante de elementos provenientes de distintos campos tecnológicos, frente a la típica “caja + panel”, apostamos por la distribución de la inteligencia. Cada componente del prototipo contiene el mismo nivel tecnológico, energético, estructural, etc… que los demás. Las lógicas del todo se encuentran en cada una de las partes, no al revés.

Finalmente, el prototipo presentado aquí es el resultante de un proceso de evaluación abierta de distintos prototipos opción, sometido bajo criterios tanto de figuración arquitectónica, como de lógicas constructivas y eficiencias energéticas, en el que han participado activamente todos los agentes que formarán parte de su desarrollo posterior.

 

01. NUEVO MODELO DE INDUSTRIALIZACIÓN. 

A partir de una iniciativa surgida en el MIT (Massachusetts Institute of Technology) y su Center for Bits and Atoms, contamos con una red mundial de laboratorios de fabricación digital (Fab Labs).

El Fab Lab es un taller de pequeña escala, pero con la infraestructura y herramientas para fabricar casi todo, incluyendo los productos que generalmente se asocian a una producción en masa. A pesar de que no poder competir con grandes escalas de producción y distribución, permiten una libertad y creatividad que los grandes sistemas productivos y sus intereses comerciales no permiten. De este modo, son capaces de adaptarse a las necesidades más locales o intenciones más individuales, resultando en soluciones más avanzadas.

Cada uno de estos Fab Lab mundialmente distribuído está especializado en el diseño y fabricación de una escala de componente (“from bits to territories”) De este modo, el proceso de diseño podrá ser distribuido, compartiendo conocimiento entre distintos lugares, escalas y campos tecnológicos. Al mismo tiempo, gracias al protocolo común de esta red de laboratorios (hablan un mismo lenguaje técnico contando con el mismo software y la misma maquinaria básica), el prototipo puede ser construido desde cualquier lugar del mundo de forma local, reduciendo costes y adaptándose a las diversas condiciones materiales o tecnológicas.

Lo local y lo global trabajan de este modo conjuntamente a partir de una estructura en red.

Estamos asistiendo a un cambio de paradigma en el entorno de los procesos productivos. Nuevos modelos de industrialización. Desde la homogeneización masiva del producto, resultado de los modelos de producción en cadena de la primera industrialización, pasamos ahora hacia la individualización y especialización del proceso.

El producto, gracias a las nuevas técnicas de fabricación digital, es capaz de adaptarse enormemente al problema específico, al usuario o, en el caso de la arquitectura, a las condiciones ambientales de entorno, con una precisión y dinamismo que la antigua producción estandarizada y modulada no permitía.

Por un lado, este modelo de fabricación presonalizada es capaz de llegar al individuo. La fuente de producción llega al usuario, reduciendo así intermediarios, transporte de materia, ahorrando energía y, a la vez, facilita la adaptación del objeto a las necesidades reales. Por otro lado, la técnica más extendida del prototipaje hoy en día, ofrece drásticas reducciones de tiempo y coste, así como, de nuevo, mejoras en la adaptación a las necesidades reales.

Entendemos esta adaptación individualizada, específica y dinámica como uno de las claves de la sostenibilidad, a la vez que una de las puertas para la integración de estos sistemas en la arquitectura.

Proponemos también un cambio de escala en lo constructivo. 

La autoconstrucción. Proponemos un cambio de escala de procesos y sistemas constructivos. De la escala grúa a la escala hombre. Reduciendo medios auxiliares controlamos el exceso de consumo material y energético. El uso de materiales y técnicas no estándar, más próximas a la materia prima y a lo artesanal, nos da mayor precisión de respuesta. Mayor adaptabilidad. 

Los modelos productivos del siglo XXI distarán mucho del estandarizado dimensional de productos. La repetición modular de un elemento no es ya un requisito imprescindible. 

Sí lo son, en cambio, la adaptación de la geometría a los fenómenos climáticos (aprovechamiento de las corrientes de viento dominantes, generación de espacios sombra y su aprovechamiento por medio de materiales con inercia térmica, orientación de las superficies solares hacia un amplio rango estacional y no solo hacia los puntos de máxima eficiencia…), la optimización del material (a través del entendimiento de los procesos de corte del material), y la adaptación del sistema constructivo a la escala de montaje (reduciendo los medios auxiliares necesarios para el montaje).

Este tipo de premisas guiaron la selección del diseño estructural, geométrico y constructivo hacia algo más adaptado a necesidades y oportunidades climáticas y programáticas. 

Diseño estructural. 

El prototipo se separa del suelo generando un espacio sombra bajo él. Siendo conscientes de la capacidad de aislamiento que es capaz de generar la tierra, renunciamos a él en favor de explorar otras oportunidades (estrategias de ventilación, enfriamiento evaporativo, núcleo estructural con inercia térmica, aprovechamiento de las dinámicas de viento…)

Una serie de costillas armadas sobre el espacio en sombra, dispuestas a reducidísima distancia nos definen la geometría deseada con total libertad pero sin necesidad de  alardes técnicos, complicaciones constructivas o excesos estructurales. Estructura y piel son la misma cosa.

02. Diseño geométrico.

Un paraboloide estandar se posiciona en sección adecuado para el seguimiento solar (por año y por día), y se deforma en planta adecuándose a las orientaciones óptimas de verano (estrechándose hacia el oeste, ensanchando hacia el este y aplanándose hacia el zenit de 70º).

La libertad que obtenemos por el modelo estructural escogido nos permite, de  manera ágil y fluida, adaptar la envolvente del prototipo a las solicitaciones estratégicas que queramos imponerle. Somos capaces de, sobre una misma topología

Producir, puntos de máxima especialización.

De este modo,  los apoyos de este paraboloide, sus adaptaciones de suelo para albergar programas y equipos técnicos o las pequeñas deformaciones en cubierta para adaptar concentradores solares o micropatios de refrigeración, se produzcan en continuidad con la piel, sin generar encuentros difíciles o excepcionales.

 

02. EFICIENCIA TECNOLÓGICA

 

Queremos entender la eficiencia tecnológica en un sentido amplificado. Entendemos que un proyecto arquitectónico no acaba cuando acaba el ensamblaje de sus elementos, sino que continúa a lo largo de toda la vida del artefacto. El proyecto, de hecho, es activado durante su interacción con el usuario. 

Si entendemos eficiencia únicamente como la relación entre materia y resolución de función, como una relación lineal (kw/cm2 en células fotovoltaicas, kN/cm2 en estructuras, etc…) estaremos dejando fuera de análisis una enorme cantidad de factores que son cruciales tanto durante el proceso de diseño como durante la vida posterior de elemento en cuestión.

Por ello queremos cruzar este factor con el de adaptabilidad o accesibilidad tecnológica. Adaptabilidad o accesibilidad en términos de disponibilidad de una determinada tecnología (no en todos los puntos del planeta son igual de accesibles todas las tecnologías), en términos de flexibilidad de diseño (determinadas tecnologías constructivas o de equipamiento son más restrictivas que otras), y en términos de manejabilidad, bien sea de montaje, de uso o de modificación posterior. 

Queremos con esto abrir la caja negra de los sectores más herméticos de la construcción para hacer legibles y accesibles sus lógicas. Tanto de un modo directo (un usuario de una tecnología blanda podría modificarla para adaptarla a sus necesidades) como de un modo indirecto (la legibilidad desemboca en entendimiento y éste en concienciación)

Sistemas constructivos.

La selección de materiales, escala de los elementos constructivos y nivel tecnológico empleado serán seleccionados no por su excelencia y optimización funcional, sino por su disponibilidad y facilidad de empleo y mantenimiento. 

Así, se escoge estructura de madera y no de acero, elementos estructurales pequeños, ligeros y manejables y no grandes vigas. Sistemas de ensamblaje tradicionales y de escala personal, o textiles impresos fotovoltaicos de menor eficiencia pero más baratos y de mayor adaptabilidad y manejabilidad que los aparatosos paneles de células fotovoltaicos darán mayor libertad de interacción tanto en la fase de diseño como en las de ensamblaje y posterior uso.

El usuario se podría convertir ahora en parte activa y transformadora de su espacio habitado.

02. Sistemas tecnológicos.

Este funcionamiento “sencillo” de los componentes del prototipo se traslada a su comportamiento bioclimático. Mediante intuitivas estrategias de ventilación de la doble piel, humidificación del aire mediante aspersores y aprovechamiento de las inercias de los materiales constructivos de los vasos de los apoyos en las áreas de sombra, conseguimos importantes ahorros energéticos. De este modo tecnicas blandas y funcionamientos transparentes, junto con el entendimiento del papel activo del usuario se traducen en eficiencias reales.

 

03. INTELIGENCIA DISTRIBUÍDA

El desarrollo en la investigación de la fusión sistema/material implica un cambio de procedimientos. Desde el tradicional ensamblaje de componentes industriales estandarizados de la casa-máquina hacia el diseño digital paramétrico abierto.

Siguiendo este cambio de paradigma, y entendiendo la inteligencia intrínseca de los materiales, no podemos continuar haciendo la distinción entre materiales de construcción (estructura, cerramientos, aislamientos) y dispositivos de climatización y captación energética (paneles fotovoltaicos, radiadores, ventilación forzada…).

Entendiendo los procesos desde su base, en lugar de depender de los productos de mercado, nos posibilita fusionar dispositivos climáticos y sistemas constructivos. Un mismo componente complejo puede gestionar el aislamiento, la ventilación y la captación y a la vez, mediante su ensamblaje, constituirse en estructura y cerramiento de un espacio. Llegamos así al concepto de la piel como tejido complejo, adaptable y multifuncional.

Desarrollamos el concepto de piel. Lo concebimos como intrínsecamente unido a la adaptabilidad dinámica. El comportamiento del prototipo deberá responder a las variaciones de las solicitaciones externas de forma gradual e integrada.

La respuesta dinámica a las variables externas, gracias sencillos sensores y mecansimos, y programas de fácil comprensión como arduino, no tienen por qué pasar por los típicos y costosos protocolos de domótica. Hasta ahora, los avances en este campo se centraban en la automatización de los sistemas tradicionales. 

Sin embargo, este tipo de comportamiento sensible debería trasladarse a todo el sistema constructivo, generando pieles activas que responden de manera diferencial a las necesidades de aislamiento, protección solar, ventilación controlada…

01. Lógica distribuída

Cada fragmento mínimo del prototipo, cada componente mínimo, contiene toda la información, toda la inteligencia necesaria para la generación de todo el prototipo. Fragmentamos los componentes típicos de una vivienda solar, y los recomponemos en un componente único y completamente equipado. 

Así, al igual que la capacidad estructural está distribuida por toda la piel gracias a la atomización de la estructura (costillas uniformemente repartidas por todo el cerramiento), de igual modo la capacidad energética está igualmente distribuida (en lugar de excluir los sistemas de captación a la cubierta con una única orientación, contamos con múltiples orientaciones graduales, en lugar de emplear tecnologías caras de alta eficiencia, preferimos elegir sistemas baratos que nos permiten cubrir por completo el prototipo de material fotosensible), la capacidad de aislamiento está igualmente distribuida por toda la piel (gracias a la doble piel generamos una cámara de aire con tiro de ventilación controlado)

Lógica aditiva

De este modo el proceso de diseño del prototipo en su totalidad se simplifica hasta la escala del diseño del componente. Podemos enfocar toda la energía de diseño y desarrollo de patentes para el desarrollo de una única pieza de piel que resuelve estructura (ensamblaje de costillas), aislamiento (material base del componente), ventilación controlada (gestión de la cámara de aire), y material fotosensible (piel exterior del componente).

Solar House Plans

SOLAR HOUSE PLANS

Ground Level Plan

GROUND FLOOR PLAN

Longitudinal Section

LONGITUDINAL SECTION

Transverse Section

TRANSVERSE SECTION

Electrical Plan

ELECTRICAL PLAN

Electrical Installation Section

ELECTRICAL INSTALLATION SECTION

 
LAYOUT OF FLOOR SUPPORT

LAYOUT OF FLOOR SUPPORT

VENTILATION DIAGRAM

VENTILATION DIAGRAM

LANDSCAPING AROUND SOLAR HOUSE

LANDSCAPING AROUND SOLAR HOUSE

PLANTING DIAGRAM

PLANTING DIAGRAM

1:9 STRUCTURAL MODEL

1:9 STRUCTURAL MODEL

SOLAR HOUSE AT NIGHT

SOLAR HOUSE AT NIGHT

INTERIOR VIEW - LIVING AREA

INTERIOR VIEW - LIVING AREA

INTERIOR VIEW - KITCHEN AREA

INTERIOR VIEW - KITCHEN AREA

 
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