Diseño generativo de estructuras espaciales

Contenido

1. Módulo 1

   3 temas

   Fundamentos de la morfología estructural generativa

   Definición del diseño generativo aplicado a la estructura: de la intuición estática al rigor algorítmico.

   1. 1.1

      Génesis de la forma estructural computacional

      Definir el diseño generativo como un proceso de optimización topológica y geométrica para la resolución de grandes luces.

   2. 1.2

      Genealogía intelectual: de Gaudí a Frei Otto

      Analizar los precedentes analógicos del diseño generativo mediante modelos de búsqueda de forma (form-finding).

   3. 1.3

      Parámetros vs. Variables en el sistema espacial

      Distinguir entre restricciones fijas y variables de diseño en la configuración de estructuras de red.

2. Módulo 2

   3 temas

   Fundamentos de la morfología estructural

   Definición de estructuras espaciales y la transición del diseño prescriptivo al generativo basado en el comportamiento físico.

   1. 2.1

      Definición y taxonomía de sistemas espaciales

      Definir con precisión el concepto de estructura espacial y sus familias tipológicas.

   2. 2.2

      Genealogía del pensamiento computacional en estructuras

      Trazar la evolución desde los modelos físicos analógicos hasta los algoritmos de optimización.

   3. 2.3

      La gramática de la forma y la fuerza

      Comprender la relación intrínseca entre la geometría geométrica y la estabilidad estructural.

3. Módulo 3

   4 temas

   Lógicas de optimización y minimización material

   Exploración de algoritmos para la reducción de masa y la eficiencia en la transmisión de cargas.

   1. 3.1

      Optimización topológica y reducción de masa

      Aplicar criterios de eliminación de material excedente manteniendo la integridad estructural del sistema.

   2. 3.2

      Estructuras de tracción y membranas: El Estadio Olímpico de Múnich

      Analizar la aplicación de redes de cables para cubrir grandes luces con el mínimo peso propio.

   3. 3.3

      Algoritmos genéticos en la búsqueda de soluciones óptimas

      Utilizar procesos evolutivos para iterar miles de soluciones estructurales y seleccionar la más eficiente.

   4. 3.4

      Gridshells y la eficiencia de la doble curvatura

      Evaluar la resistencia por forma frente a la resistencia por masa en estructuras de rejilla.

4. Módulo 4

   5 temas

   Algoritmos de optimización topológica

   Profundización en las herramientas y lógicas matemáticas para la reducción de material.

   1. 4.1

      Principios de la optimización topológica (TO)

      Aplicar algoritmos para determinar la distribución óptima de material en un volumen dado.

   2. 4.2

      Form-finding mediante Particle Spring Systems

      Generar formas estructurales complejas basadas en el equilibrio de fuerzas internas.

   3. 4.3

      Estrategias de empaquetamiento y teselación

      Diseñar patrones de subdivisión de superficies que respondan a criterios de fabricación y carga.

   4. 4.4

      Optimización evolutiva y algoritmos genéticos

      Utilizar procesos de selección artificial para encontrar soluciones óptimas en espacios de diseño complejos.

   5. 4.5

      Limitaciones y sesgos de la optimización

      Evaluar críticamente los resultados de la computación frente a la realidad constructiva.

5. Módulo 5

   5 temas

   Manifestaciones y tipologías en la práctica global

   Estudio de obras de referencia donde la lógica generativa define la identidad espacial y técnica.

   1. 5.1

      Sistemas arborescentes: El Aeropuerto de Stansted

      Analizar la ramificación estructural como estrategia para la distribución de cargas puntuales y liberación de planta.

   2. 5.2

      Exoesqueletos y diagrids: Hearst Tower y CCTV

      Comparar soluciones de fachada portante generadas mediante patrones triangulados para rigidez lateral.

   3. 5.3

      La British Museum Great Court: Geometría de recubrimiento

      Estudiar la generación de mallas irregulares para cubrir espacios preexistentes asimétricos.

   4. 5.4

      Voronoi y teselaciones en la envolvente estructural

      Explorar el uso de diagramas de Voronoi para la subdivisión espacial y estructural orgánica.

   5. 5.5

      Rolex Learning Center: La estructura como topografía

      Analizar cómo la lógica de cáscara se deforma para crear espacios habitables bajo y sobre la estructura.

6. Módulo 6

   4 temas

   Manifestaciones en la arquitectura contemporánea

   Análisis de obras de referencia que han integrado la lógica generativa en su ADN estructural.

   1. 6.1

      El British Museum Great Court (Foster + Partners)

      Analizar la racionalización geométrica de una cubierta de gran luz con geometría irregular.

   2. 6.2

      Rolex Learning Center (SANAA)

      Comprender la topografía estructural como generadora de espacio y programa.

   3. 6.3

      Pavelló de Catalunya en la Expo de Shanghai (Miralles Tagliabue)

      Explorar la materialidad no convencional en estructuras espaciales generativas.

   4. 6.4

      Centro Heydar Aliyev (Zaha Hadid Architects)

      Analizar la integración total entre piel exterior y esqueleto estructural.

7. Módulo 7

   3 temas

   Tensiones, críticas y viabilidad constructiva

   Análisis de los límites del diseño generativo: de la pantalla a la obra terminada.

   1. 7.1

      El conflicto entre optimización y constructibilidad

      Identificar cuándo una estructura teóricamente óptima resulta económicamente inviable por su complejidad de fabricación.

   2. 7.2

      Crítica a la 'estética del algoritmo'

      Debatir la pérdida de intención arquitectónica frente al automatismo de los motores de física.

   3. 7.3

      Sostenibilidad real: ¿Menos material implica menos impacto?

      Evaluar la huella de carbono considerando la energía embebida y la complejidad de las uniones en sistemas generativos.

8. Módulo 8

   2 temas

   Criterios de aplicación profesional

   Síntesis de metodologías para implementar el diseño generativo en la práctica de estudio.

   1. 8.1

      Evaluación de la viabilidad estructural

      Establecer métricas para decidir cuándo una solución generativa es óptima para un proyecto real.

   2. 8.2

      Estrategias de racionalización constructiva

      Transformar geometrías complejas en sistemas constructivos lógicos y económicos.

9. Módulo 9

   3 temas

   Criterios de aplicación y futuro profesional

   Integración del diseño generativo en el flujo de trabajo de una oficina de arquitectura contemporánea.

   1. 9.1

      Criterios de evaluación de propuestas generativas

      Establecer una matriz de decisión para validar resultados generativos en fases de concurso y proyecto básico.

   2. 9.2

      Fabricación digital y ensamblaje robotizado

      Explorar cómo la impresión 3D a gran escala y la robótica permiten materializar geometrías complejas.

   3. 9.3

      Interoperabilidad: Del modelo generativo al BIM estructural

      Gestionar el trasvase de información entre algoritmos de diseño y modelos de documentación técnica.