El futuro de la arquitectura: el pasado, el presente y el futuro de la fabricación digital

En medio de las mesas de dibujo y los rollos de planos de la década de 1980, los primeros susurros sobre el diseño asistido por computadora comenzaron a surgir de aquellos que lo sabían. Para el observador casual, eran sólo máquinas, frías, impersonales e incapaces de replicar el flujo de trabajo creativo del dibujante experto. Sin embargo, para el arquitecto visionario, CAD representaba un territorio inexplorado: un mundo nuevo y valiente donde el diseño estaba limitado únicamente por la imaginación, donde el tiempo se había liberado de dibujar y rayar. Un mundo donde los cambios se daban la bienvenida con un simple clic del ratón. ( En retrospectiva, es posible que esa no haya sido la victoria que pensábamos, dice, pasando por alto la solicitud de revisión novecientos sesenta y siete) .

Hoy en día, el alguna vez revolucionario CAD es omnipresente y es la piedra angular de decenas de miles de prácticas de diseño en todo el mundo. La tecnología que todos usamos (¿y amamos?) ha allanado el camino para múltiples industrias nuevas. Cada una de estas industrias florecientes ha aprovechado la tecnología CAD de formas que antes se consideraban inimaginables, y en última instancia, ha proporcionado al sector arquitectónico herramientas como impresoras 3D, máquinas CNC y robots de muchas formas y tamaños. Estas tecnologías se están convirtiendo rápidamente en aliados confiables de los arquitectos. Pero, ¿hacia dónde se dirige la fabricación digital? ¿Podremos seguir el ritmo?

Ópera de Harbin por MAD Architects , Heilongjiang, China. Diseñado hace más de diez años, este impresionante monumento cultural fue, en su momento, el pináculo de la habilidad arquitectónica y de ingeniería. El lugar de música estableció un punto de referencia para el futuro de la arquitectura. Hoy podemos ver muchos edificios que se han inspirado en la icónica estructura.

La fabricación digital es una fusión de tecnología y creatividad, donde se emplean procesos de diseño y fabricación controlados por computadora para transformar la forma en que los arquitectos y diseñadores abordan la exploración, la creación de prototipos, la producción en masa y la construcción.

Sí, todo empezó con CAD, pero hemos recorrido un largo camino en los últimos cuarenta años. Tradicionalmente, el diseño era pasivo: un diseñador usaba su conocimiento e intuición para crear diseños con la ayuda de un programa de diseño asistido por computadora para ponerlos «en papel». Habíamos pasado del tablero de dibujo al teclado, pero el proceso fue prácticamente el mismo.

Sin embargo, a medida que la tecnología ha avanzado a un ritmo que dudo que muchos de nosotros realmente podamos creer, hemos dejado atrás el diseño CAD “tradicional” que está restringido por el tiempo, los recursos o las habilidades disponibles del diseñador. Ya no estamos satisfechos con este método de redacción manual y sus límites en el número de opciones de diseño que se pueden considerar. La arquitectura como práctica es cada vez más avanzada, al igual que nuestras herramientas.

The Broad de Diller Scofidio + Renfro , Los Ángeles, California, tiene una fachada exterior distintiva formada por paneles de hormigón reforzado con fibra de vidrio que se sostienen sobre un marco de acero, creando una pantalla porosa similar a un velo blanco. La pantalla se diseñó mediante un proceso computacional que generó miles de posibles variaciones de diseño, que se analizaron para determinar sus características de rendimiento antes de la selección final. Fotografías de Iwan Baan

Hoy en día, el diseño computacional y el diseño generativo están marcando el camino. Estos métodos de diseño utilizan una combinación de algoritmos y parámetros para resolver problemas de diseño con procesamiento informático avanzado, lo que permite muchas iteraciones y ajustes: opciones tras opciones, pruebas y más pruebas, con poca pérdida de tiempo. Cada paso del proceso se traduce a un lenguaje informático codificado repetible y replicable. El software utiliza esta información junto con parámetros específicos del proyecto para crear algoritmos que generan modelos digitales y análisis de diseño completos, lo que permite a los diseñadores ajustar cualquier cantidad de factores. Casi cualquier característica se puede ajustar y modificar para optimizar el diseño, desde la eficiencia energética y la integridad estructural hasta la materialidad y la estética.

El diseño computacional y el diseño generativo también nos permiten dividir un diseño en componentes o partes que se pueden duplicar, un proceso que ayuda más adelante durante las fases de fabricación y construcción de un proyecto. Es un estilo de diseño que ha revolucionado la prefabricación. El diseño computacional y el diseño generativo aumentan nuestra capacidad para explorar y traspasar límites de manera exponencial, tal como lo hizo el primer CAD para los dibujantes de los años 80.

Office of the Future de Killa Design es un edificio impreso en 3D en Dubai, Emiratos Árabes Unidos. El edificio se construyó utilizando una enorme impresora 3D, que medía 20 pies de alto, 120 pies de largo y 40 pies de ancho. La imprenta utilizó una mezcla especial de hormigón y el edificio se construyó en 17 días. Fotografía por WAM

Hay muchas facetas en la industria de la fabricación digital y, por lo general, se dividen en dos categorías principales: aditivas y sustractivas. Uno de los estilos aditivos más comúnmente reconocidos es la impresión 3D. Lo que alguna vez fue una búsqueda de nicho para los creativos, llena nuestros noticieros de sitios de construcción en todo el mundo, convirtiéndose en un punto de inflexión en la fabricación arquitectónica. La impresión 3D se utiliza para muchas aplicaciones en arquitectura. En menor escala, se utiliza para modelos, prototipos o para fabricar componentes de construcción, pero sus aplicaciones son amplias y están creciendo. La capacidad de crear diseños complejos, que antes se consideraban demasiado complejos o costosos, ahora está al alcance de la mano, ya que los arquitectos encargan la impresión de materiales en los tamaños, formas y densidades exactos que desean. Ya no estamos limitados por las especificaciones del fabricante.

El Museo Yves Saint Laurent de Studio KO, Marrakech, Marruecos, presenta una fachada formada por ladrillos entrelazados muy intrincados. Los ladrillos se fabricaron utilizando una máquina CN architizer.com/…/yves-saint-laurent-museum-marrakech C diseñada a medida que fresaba cada ladrillo según especificaciones precisas. Luego, los ladrillos se ensamblaron a mano para crear la fachada, que crea un sorprendente juego de luces y sombras durante el día. Fotografías de estudio hcrbzkrt

Otro aspecto fundamental del ámbito de la fabricación digital es la fabricación digital sustractiva. Mientras que la impresión 3D añade material capa por capa, la fabricación sustractiva comienza con un exceso y lo reduce hasta la perfección, garantizando que se tenga en cuenta cada milímetro. El fresado CNC, el corte por láser y tecnologías similares se incluyen en esta categoría. Estas técnicas, que alguna vez estuvieron reservadas para la fabricación de alta gama, ahora están logrando avances significativos en la fabricación arquitectónica.

La fabricación digital sustractiva a menudo se adopta para tareas de precisión en arquitectura. Ya sea tallando, grabando o emparejando detalles intrincados en una fachada o formando uniones precisas para conectar componentes estructurales, estos métodos ofrecen una precisión incomparable una y otra vez.

La Ópera de Guangzhou de Zaha Hadid Architects es una maravilla de la fabricación digital. El diseño escultórico del edificio se generó utilizando múltiples herramientas avanzadas de modelado 3D para optimizar el rendimiento del edificio. La tecnología permitió a los arquitectos lograr condiciones acústicas precisas para actuaciones de música y ópera, mientras que la fachada exterior del edificio estaba envuelta en una serie de paneles de vidrio triangulares que permiten que la luz natural se filtre en el edificio.

Los materiales juegan un papel central en este proceso. Se optimizan diferentes herramientas y técnicas para diversos materiales, desde maderas duras hasta metales y tipos de piedra y, al igual que con la impresión 3D, se pueden realizar simulaciones y pruebas digitales antes de que se desperdicie cualquier material. La combinación de la artesanía tradicional con la tecnología moderna nos está llevando a un resurgimiento del detalle arquitectónico en el diseño, con la fabricación digital sustractiva que facilita diseños complejos en una fracción del tiempo y el costo.

A medida que la narrativa de la fabricación digital continúa evolucionando, la integración de la robótica y la inteligencia artificial emerge como un capítulo importante. La robótica, que alguna vez estuvo asociada principalmente con la fabricación industrial, ahora está encontrando su lugar en el ámbito arquitectónico. Estas máquinas, caracterizadas por su precisión y eficiencia, se están implementando en varias etapas del proceso de diseño y construcción, garantizando precisión y consistencia como nunca antes.

Zephyr de MARC FORNES / THEVERYMANY, Lubbock, TX, Estados Unidos, es un sistema altamente curado de protocolos computacionalmente perfeccionados y perfeccionados mediante intervención robótica para crear una piel estructural aparentemente imposible. La estructura de cuerpo hueco aprovecha trayectorias fluidas en franjas diagonalizadas de intensa curvatura, que se desprenden de una base articulada y un espacio de encuentro.

Sin embargo, el verdadero potencial de estos sistemas robóticos se materializa cuando se complementan con inteligencia artificial. A diferencia de la maquinaria tradicional, los robots impulsados ​​por IA no son meros ejecutores de tareas predefinidas. Pueden analizar, adaptar y optimizar sus acciones basándose en datos y comentarios en tiempo real. Por ejemplo, durante un proceso de fabricación, si se detecta una anomalía en el material, la IA puede ajustar instantáneamente las operaciones del robot para tenerla en cuenta, garantizando la integridad del producto final, ahorrando tiempo y reduciendo el desperdicio, todo ello manteniendo estrictos estándares de calidad. .

Como ocurre con la mayoría de las cosas en la arquitectura en este momento, la sostenibilidad está a la vanguardia de la conversación sobre la fabricación digital y, afortunadamente, encuentra allí un aliado natural. Cada una de las tecnologías que se están avanzando rápidamente garantiza precisión, ofrece una reducción drástica de los residuos y respalda la capacidad del diseñador para crear estructuras que sean armoniosas con sus entornos y al mismo tiempo respondan a las necesidades de sus habitantes. Al aprender y adoptar estas nuevas estrategias, los arquitectos y diseñadores pueden garantizar un enfoque reflexivo tanto del diseño como de la construcción en el futuro.

Escrito por: Samantha Frew

Fuente: Architizer