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Marcela Valencia – Proyecto de Titulación III - FAUPB - 2012

Biónica Sostenible

Marcela Valencia Cadavid Id: 000124294

Asesor: Arq. José Tamayo

Proyecto De Titulación III

Línea De Investigación Biónica-Sostenibilidad

Medellín Noviembre 2012

Marcela Valencia – Proyecto de Titulación III - FAUPB - 2012 Biónica Sostenible

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Marco Introductorio


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La intención de esta investigación es poder resolver a través de la biónica

sostenible, la manera de hacer arquitectura. Hoy hay un problema considerable con respecto al medio ambiente y el mundo en el que vivimos. Nuestros recursos se están acabando y hay que empezar buscar otras alternativas que ayuden a preservar el medio en que habitamos. Si encontramos una respuesta en el estudio de la naturaleza como medio a desarrollar proyectos arquitectónicos que sean armoniosos con ella, habrá la posibilidad de que el mundo artificial, se vuelque hacia una arquitectura que se funda en el medio natural, dándose un equilibrio en el que la sostenibilidad lo hace totalmente funcional. El tema es la biónica sostenible, en donde la biónica es el punto de partida para establecer una mirada hacia lo sostenible; para la creación de arquitectura, es interesante porque es a partir de este, se pueden crear proyectos basados en la observación y el conocimiento de la estructura, posibilidades y mecanismos de la naturaleza. Teniendo en cuenta que la arquitectura es creada para ser habitada por el ser humano y además da unas condicionantes que proporcionan cierta directriz para llevar a cabo un proyecto, que va a estar fundamentado en el estudio de la naturaleza, para la implementación de su inteligencia en la creación de la obra arquitectónica, pero considerando todos los aspectos de sostenibilidad, para que este, tenga una concordancia con el medio ambiente, lo social y lo económico. Lo que busca entonces tratar de responder a la siguiente pregunta: Se podrán desarrollar proyectos arquitectónicos construibles y sustentables a partir de la biónica como punto de partida inicial? Pero siempre teniendo en cuenta lo que tiene como objetivo general, desarrollar proyectos arquitectónicos basados en la biónica y que de la misma forma cumplan con los criterios de sostenibilidad. Y como específicos lograr conducir la investigación de a cuerdo a lo que se vaya a desarrollar en los diferentes marcos:

• Contextual: Identificar las condicionantes contextuales de la biónica y sostenibilidad en la arquitectura.


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• Teórico: Se definirán los conocimientos de biónica y sostenibilidad, pero no desde el aspecto de terminología o significado, sino desde la aplicabilidad en el desarrollo de un edificio, para que de esta forma se puedan sacar unas condicionantes e influencias, es decir una categorización, que estos términos tienen para ser empleados hacia una obra arquitectónica que posteriormente será evaluada, para de esta manera encontrar la forma para poder hacer una valoración, análisis y conclusión acerca de un proyecto arquitectónico en el que aplicándole las variables se pueda determinar si el edificio conduce a una biónica sostenible.

• Práctico: Reconocer en las obras el aspecto biónico en que se basaron y el resultado sostenible que logra para así entender como influyeron en el proyecto arquitectónico.

• Síntesis: Sustentar el proyecto arquitectónico desde la biónica en la que se desarrolla y el logro sostenible que esto conlleva, para llegar a ser una obra de repercusión en la modernidad.

Será de gran pertinencia la investigación que se llevará a cabo, puesto que hoy se está viviendo una gran problemática sobre el medio ambiente; y la sostenibilidad o bien sustentabilidad describe cómo los sistemas biológicos se mantienen diversos y productivos con el transcurso del tiempo, lo cual permite que este tema sea importante desarrollar y que si se pone en conexión con el tema de la biónica en la arquitectura, tratara de innovar a través de la creación de un hibrido entre estos dos temas que tienen en si mucha relación. Lo que se busca entonces es tratar de encontrar una manera de diseñar que sea apropiada para el tratar de mitigar los cambios que ha sufrido el medio natural, por lo cual es un tema que nos debe interesar a todos, ya que es para nuestro beneficio y es justificable, puesto que hoy nos encontramos frente un inmenso problema que queremos saberlo llevar y que nuestros actos no perjudiquen el planeta. Lo que se busca es encontrar la manera de utilizar la inteligencia de la naturaleza, como una propuesta de diseño en la que sea ella misma, la que dé el concepto y los lineamientos principales para llegar a cabo la obra, esto se


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conoce como biónica. Y al mismo tiempo se logre hacer que un proyecto sostenible, es decir que cumpla unos criterios establecidos que ayuden a la conservación del contexto natural en el que nos encontramos y que no interrumpa el ciclo biológico de la naturaleza, para de esta forma no agotar nuestros recursos. La delimitación temporal de la investigación es la última década, donde la arquitectura tuvo un auge significativo en todo lo que tiene que ver con lo sostenible y donde se ha descubierto el gran potencial de la naturaleza para la creación de proyectos arquitectónicos. Y la espacial estará delimitada, según el contexto y lugar donde estén emplazados los proyectos que cumplan con las directrices y me sirvan para llevar a cabo la investigación. Los principales temas que me interesan para ser aplicados desde un proyecto arquitectónico son: la biónica; la forma cómo voy a investigar la biónica es a través de su significado, lo que se ha conocido de esta en la historia, como ha sido la interpretación del hombre acerca de la ella frente a una obra arquitectónica y de esta se desprende la siguiente variable; la forma: que tiene como indicadores el sistema espacial, el sistema estructural y el sistema constructivo. Y la sostenibilidad, como tema importante hoy en la aplicación de la arquitectura se desglosan; el clima: del cual se tendrá en cuenta la temperatura, la humedad, la luminosidad, la ventilación (bioclimática); en el aspecto humano de desarrollara: lo social y lo cultural; y en lo sostenible: lo económico, el medio ambiente El trabajo práctico será el analizar la principal obra que contenga en su diseño la biónica, es decir que contengan un análisis de la naturaleza y que este aplicado en la obra arquitectónica y que logre demostrar que todos esos conceptos repercuten para que el proyecto arquitectónico logre todos los criterios de sostenibilidad y que de esta manera pueda ser amigable con la naturaleza.


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Marco Contextual

Biónica


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Cuantas veces nos hemos hallado con casos a nuestro alrededor en los que nos hemos asombrado enormemente de las cualidades o capacidades de adaptación de muchos seres vivos al medio donde se desenvuelven. Pues bien, la ciencia también tiene su apartado para la forma de estudiar seres vivos y aplicarlos a diseños cotidianos, esta rama es conocida como Biónica. La Biónica es tan antigua como el hombre, ya que consciente o inconscientemente la hemos usado desde la prehistoria hasta nuestros días. En los años cincuenta, surge una nueva disciplina con la intención de formalizar el uso de analogías biológicas para resolver problemas de proyecto. La Biónica, parte de los principios, que todo organismo vivo es el resultado de dos millones de años de evolución; no fue hasta 1960 cuando hubo una definición especifica del término que sigue siendo válida hoy en día y que acuñó el comandante Jack Steele, de la U.S. Air Force:“Análisis del funcionamiento real de los sistemas vivos y, una vez descubiertos sus trucos, materializarlos en los aparatos”. Sin embargo, el primer investigador biónico seguramente sea Leonardo Da Vinci que aplicó sus estudios de la naturaleza a prácticamente todos sus diseños, empezando por el ornitóptero, un artilugio volador con alas batientes realizado a partir de un estudio anatómico de los pájaros. Otro ejemplo, hay miles de ejemplos de adaptación de sistemas biológicos a sistemas de ingeniería y diseño (peces en barcos y submarinos, pájaros en aviones, etc.), es el del arquitecto inglés del siglo XIX Sir Joseph Paxton que para diseñar la cubierta del Crystal Palace en Hide Park se basó en un nenúfar sudamericano, cuyas delicadas hojas de hasta 2 metros de diámetro podían soportar 90 kg. de peso gracias a un sistema de nervaduras que poseía el reverso de las hoja. Por otro lado, desde hace mucho tiempo, ha llamado la atención de artistas, estudiosos de la estética y filósofos, el estudio de las proporciones de la naturaleza. El matemático Luca Paciolo de Borgo, entre otros, recuperó todo un conocimiento relacionado con la sección áurea y en 1509 escribió el libro la Divina Proporción, ilustrado por da Vinci. También, la serie Fibonacci, llamada así por ser ese el sobrenombre de Leonardo de Pisa, quien la introdujo en


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Europa cerca de 800 años atrás, junto con los algoritmos indo-arábicos y el sistema decimal. Esta serie es la constatación de que ciertas características de crecimiento y desarrollo en el mundo vegetal y animal se relacionan con una serie aritmética y geométrica. Así mismo, en otras áreas del conocimiento, encontramos al naturalista D´Arcy Thompson, a principios de este siglo, con una preocupación por abordar la naturaleza con las matemáticas y la física. Crear formas que son al mismo tiempo semejantes y diferentes, unidas y diversificadas, fue demostrado por este investigador en su "teoría de las transformaciones". En 1945, Buckminster Fuller, filósofo, inventor y profesor, vuelve su atención hacia el estudio de la trigonometría esférica, de los poliedros. El radiolario, un microorganismo marino, fue el comienzo de una investigación que, partiendo de un cálculo matemático, llegaría a la división de la esfera en triángulos. Uno de los proyectos más conocidos de esta figura fue el Domo de Montreal, en la Exposición Internacional de 1968. El mismo, medía 76 metros de diámetro y 61 de altura, y para su construcción fueron utilizados 600 toneladas de tubos para lograr la geodésica. Por último, solo decir que las características de los sistemas biológicos son su miniaturización, su sensibilidad, su alto grado de flexibilidad, su capacidad para adaptarse a entornos variables, y su alto grado de fiabilidad. En el campo científico y como una respuesta a la especialización crónica que adoptan las áreas de investigación, nacen las interciencias, que agrupan especialistas de áreas diversas, con el objetivo de generar campos de reflexión y de aplicaciones más fértiles, debido a su carácter sintético, que las ciencias especializadas. Con este hecho, nace una actitud que se ha generalizado, una actitud multidisciplinaria frente a los problemas del hombre. Ya teniendo una mirada de lo que se entiende por biónica, contemplemos termino enciclopédico de la biónica es: el estudio de los sistemas biológicos a fin de obtener conocimientos útiles al ser humano, etimológicamente la palabra viene del griego "Bio"; que es vida y la partícula "nica" donde no se sabe a ciencia cierta si se refiere a las cuatro últimas letras de la palabra "Técnica" o "Electrónica"


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La Biónica advierte un dominio rico, a problemas que afronta el hombre moderno: estructura, locomoción, coordinación, emisión, transmisión, recepción de información y otros. La observación consciente e intencional de fenómenos naturales, particularmente de sistemas, para resolver problemas humanos, es una preocupación bastante reciente y asociada a ciertos periodos históricos, donde se constata una gran efervescencia creativa. El estudio de las posibilidades que despierta la biónica ha abierto el camino a numerosa cantidad de inventos o descubrimientos.

• El radar que se inspira en la eco localización que tienen los murciélagos para no chocar en la oscuridad.

• La invención del Velcro. George de Mestral, un inventor suizo, tomó la idea a partir de las semillas que quedaron adheridas a su ropa y al pelo de su perro después de un paseo por el campo en 1948. De esa manera descubrió el sistema de cierres innovador.

• El traje de cuerpo completo de los nadadores de competencia, el cual disminuye la fricción con el agua aumentando la velocidad y que es muy parecido a la piel que cubre a los tiburones.

• La Nasa descubrió los mecanismos de adaptación al transporte en superficies irregulares como la luna al observar los desplazamientos de las arañas. Antes había fallado en numerosos intentos habiendo gastado enormes cifras de dinero.

• Clarence Birdseye durante un viaje a la península del Labrador poco

después de la Primera Guerra Mundial y merced al extremo frío reinante intuyó que la clave para la conservación de carnes estaba en la rapidez de su congelación. Experimentó primero en su cocina y luego en plantas de refrigeración. A raíz de su descubrimiento respecto del congelamiento rápido devino la creación del freezer. Murió en 1956 con más de 300 patentes a su nombre.


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• En el siglo XVI, el genio universal Leonardo da Vinci se inspiró en aves e insectos para construir sus máquinas voladoras.

• Los planos de sustentación del nuevo Airbus 380, fueron construidos de

acuerdo con los modelos de aves. Otros la han definido con más vulgaridad pero a la vez con más exactitud como las innovaciones de la naturaleza.

Volar como un pájaro, nadar como un pez: para el desarrollo de nuevos productos, los científicos e ingenieros copian cada vez más los principios de construcción de la naturaleza. La biónica, la aplicación técnica de los principios naturales, es la ciencia del futuro.

Hoy, esa rama de la ciencia se llama biónica, un término formado con las palabras biología y técnica.

Hay que considerar la Biónica como una multidisicplina transversal a todas aquellas tradicionales, es decir, dado a que las disciplinas tradicionales e interdisciplinarias se pueden desarrollar sistemas e instrumentos aprovechando la riqueza tecnológica con que la Naturaleza ha dado a todos las seres vivos y que estos sistemas construidos por el hombre intenten los mecanismos en menor o mayor grado, de un ser o sociedad para efectuar un trabajo industrial, social, científico, instrumental, etc. Están desarrollando Sistemas Biónicos.

Muchos investigadores de varias disciplinas aprovechan esta enorme experiencia evolutiva estudiando a las seres vivos o parte de éstos con el objetivo de desarrollar sistemas análogos de utilidad para la sociedad; ya sea, la arquitectura, la industria, el comercio o el área de la salud

Debido a que el mundo tiene elaborados y complejos medios de construcción, la Biomimética es la transferencia sistémica de conceptos y principios biológicos a la síntesis de materiales y ensamble de sus partes para la solución de problemas de ingeniería. Como la Biónica, que es el estudio de mecanismos estructurales y fisiológicas que subyace en las propiedades funcionales de las plantas y animales para buscar elaborar análogos biológicas, la Biomimética estudia las conceptos de diseño de estructuras biológicas de la naturaleza, que logra hacer estructuras microscópicas y elaborar biomateriales. Es decir, la


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Biomimética estudia las técnicas naturales de manufactura de fibras superresistentes y biodegradables, de materiales multifuncionales, de fármacos mejorados, de robots superiores, de cerámicas a prueba de golpes, de plásticos, de varios químicos de uso en la ingeniería y una infinidad más.

Biónica y Cibernética Desde sus inicios, la Biónica se ha orientado hacia un área en particular, de manera restrictiva: la Cibernética. La práctica de desarrollar, gracias a la electrónica, modelos que reproduzcan los sistemas de recepción y de tratamiento de información, de los mecanismos de coordinación y autorregulación de los seres vivientes, es el área específica de los estudios cibernéticos. Estructuras de Radioladrios. Esta orientación de la Biónica, se explica en las prioridades militares estratégicas de la época, centradas en el desarrollo de sistemas de control, coordinación y detección, como radares, sonares, termo-receptores, etc. Tecnología basada en modelos naturales El discurso energético y el de la economía de recursos, es hoy en día, el tema central de cualquier discusión sobre el desarrollo de las naciones. Sin embargo, éste es generalmente enfocado de una manera reduccionista, a la disminución de la explotación de hidrocarburos, sin tomar en cuenta que la función energética se manifiesta, también, en los artefactos y sistemas de nuestro medio ambiente artificial. Cada objeto tiene un costo energético intrínseco relacionado con la calidad y la cantidad de los materiales y procesos empleados en su fabricación. La mayoría de los "objetos" de la naturaleza desarrollan sus funciones con relación al contexto que los define, de una manera económica, con coherencia funcional, estructural y formal.


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Biónica y Diseño En el marco del diseño industrial, y es paradójico constatar que un diseñador, que trabaja fundamentalmente con conceptos de función, forma y material, no cuente en su formación con una apertura hacia la observación de sistemas naturales. Sin embargo, la Biónica posibilita entender una lógica en las estructuras de los materiales. Los aspectos filosóficos del funcionamiento de las estructuras naturales, permiten sensibilizarnos con relación al mundo que nos rodea. El estudio sistemático de la naturaleza, bajo la perspectiva de rescatar sistemas que puedan ser interpretados con materiales tecnológicos, es una tarea indispensable para la creación de nuevas alternativas de sistemas, mecanismos, estructuras, etc. La comprensión de los principios naturales: espirales, flujos, comportamientos, formas, ordenamientos; representa la más rica fuente de conocimiento para proyectos de diseño, para una visión cualitativa de las estructuras que creamos.

La importancia de la biónica desde la formulación del concepto de diseño

1. Biónica, armonía y sabiduría de la forma La armonía se aprecia en el planeta y se descubre a través de la lógica en los patrones de orden de la naturaleza, la sabiduría del planeta ha construido sus características evolutivas de forma que fuera todo aprovechable, su materia, su forma, su espacio, todo bajo principios prácticos y por lo tanto ecológicos. Se define entonces la biónica como el conocimiento de la estructura, mecanismos y transformaciones de la naturaleza, que mediante analogías formales, estructurales y funcionales serán aplicados a la creación de nuevas alternativas de diseño donde como resultado se genera una optimización de recursos. La biónica, por lo tanto, es una herramienta de emulación de formas, materiales y estructuras que de manera óptima da lugar a la solución de problemas del entorno material del ser humano, donde el diseñador, ante todo, es un ser consiente de su naturaleza humana y emocional. Como


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dice Donald Norman en su último libro El diseño emocional: “pero ya es hora de reenfocar las cosas y pasar de diseñar cosas prácticas (funcionan bien, se entienden bien) a productos y servicios que se disfruten”, y este disfrute lo podríamos entender como una coherencia imperceptible de nuestra alma con nuestro entorno natural. El papel del diseñador va mucho más allá del simple proyectar ideas creativas o innovadoras apariencias, tiene que enfocarse en el pensar de un nuevo entorno de sociedad, unos nuevos modelos de gusto y hábitos de consumo, que se crea y se redefine día a día, es decir el diseñador le da forma al mundo que lo rodea, por lo tanto, es responsable de su entorno. El objetivo del diseño respecto a la biónica es lograr reconciliar los procesos creativos con nuestro entorno natural más inmediato.

2. La interdisciplinariedad El estudio de la biónica requiere la interacción de diferentes ramas como la física y la química, zoología, morfología, histología, etología, entre otras. También algunas ramas inherentes al diseño, como: análisis de la forma, del color, psicología de la percepción, teoría y metodología de proyectos, ergonomía y antropometría, estructuras y sistemas, materias primas, mecanismos, materiales y tecnología, modelos y prototipos, procesos de producción y laboratorios de verificación, entre otras. Es por esto que el método de aplicación de la biónica al diseño es ante todo investigativo e interdisciplinario. A través del estudio de las formas y sistemas presentes en la naturaleza, de sus superficies, estructuras y sistemas naturales, podemos identificar principios mecánicos y funcionales de las formas vivas, y generar a partir de este conocimiento unas nuevas alternativas de diseño. La analogía prevista de sistemas naturales con los requerimientos de diseño hace que en el diseño la forma responda a la función de una manera eficaz. Esto lo podemos verificar en aplicaciones a tenso-estructuras; en el equilibrio mediante la distribución de masas, pesos y fuerzas; en el ajuste de empalmes y acoplamientos; en la versatilidad de articulaciones, torsiones; en la resistencia de tracciones, compresiones, flexiones; y muchas más aplicaciones.

3. Biomímica


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Esta es una ciencia emergente que estudia los modelos de la naturaleza para imitarlos. Parte de la observación de la sabiduría creativa de la naturaleza, que por medio de principios básicos ha tenido que solucionar muchos problemas de supervivencia, crecimiento y reproducción, dentro de los cuales encontramos: La ley de la mínima acción, ley de la curvatura, ley de las simetrías, entre otros. Los orígenes modernos de la Biomímica, también conocida como Biomimética o Biónica, suelen atribuirse al ingeniero Richard Buckminster Fuller, diseñador, ingeniero, visionario e inventor estadounidense, quién se hacia la pregunta: “¿Tiene la humanidad una posibilidad de sobrevivir final y exitosamente en el planeta Tierra y, sí es así, cómo?” Luego, un posterior desarrollo conceptual corresponde a la científica Janine Benyus, que en 1997 publicó el libro de referencia Biomimicry: Innovation Inspired by Nature. El método está basado en tres principios:

• La naturaleza como modelo: Biomímica es una nueva ciencia que estudia los modelos de la naturaleza y luego los imita o toma inspiración de esos diseños y procesos para resolver los problemas humanos.

• La naturaleza como mentor: Biomímica usa un estándar ecológico para juzgar la certeza de nuestras innovaciones. Después de 3800 millones de años de evolución, la naturaleza ha aprendido: lo que funciona, lo que es apropiado, lo que perdura.

• La naturaleza como medida: Biomímica es una nueva forma de ver y

juzgar la naturaleza. Ella inicia una era basada no en qué podemos extraer del mundo natural, sino en qué podemos aprender de él.

4. Sistemas tenségricos

El término tensegrity proviene de la contracción de dos palabras en inglés: tension (tensión) e integrity (integridad), las cuales describen una relación estructural entre los miembros constituyentes de una armazón tridimensional. Los sistemas tenségricos, otro ejemplo de sabiduría de la naturaleza, nos permiten analizar estructuras complejas desde el punto de vista geométrico y mecánico, y optimizar los esfuerzos y las tensiones, logrando estructuras mucho más resistentes de menor material y


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peso. Este sistema de estudio se encuentra iniciando su desarrollo, y se ha aplicado sobre todo en la arquitectura para lograr estructuras desplegables y móviles, pero se ha descubierto que estos tienen cabida en muchas de las ramas de la ciencia y la técnica.

Sostenibilidad

El concepto de sostenibilidad surge por vía negativa, como resultado de las análisis de la situación del mundo, que puede describirse como una emergencia planetaria, como una situación insostenible que amenaza gravemente el futuro de la humanidad.

Un futuro amenazado es, precisamente el mundo de hoy que si no hacemos algo por el se puede llegar a correr altos riesgos y correr peligro. Para dar solución a esto fue que se deben los primeros intentos de introducir el concepto de sostenibilidad o de sustentabilidad: el desarrollo sostenible es el desarrollo que satisface a las necesidades de la generación presente sin comprometer la capacidad de las generaciones futuras para satisfacer sus propia necesidades.


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La primera critica, es el concepto de desarrollo sostenible apenas sería la expresión de una idea de sentido común, (sostenible vendría de sostener, cuyo significado, viene de raíz latina “sustinere” que es, sustentar, mantener firme una cosa), de la que aparecen indicios en numerosos civilizaciones que han intuido la necesidad de preservar los recursos para las generaciones futuras.

Se debe dejar bien claro que se trata de un concepto totalmente nuevo, que supone haber comprendido que el mundo no es tan ancho e ilimitado como se había creído. Ahora bien no se trata de ver al desarrollo y al medio ambiente como contradictorios, si no de reconocer que están estrechamente vinculados, que la economía y el medio ambiente no pueden tratarse por separado. Aunque se podría decir, que sustituyendo a un modelo económico apoyado en el crecimiento a ultranza, el paradigma de economía ecológica, que se vislumbra plantea la sostenibilidad de un desarrollo sin crecimiento, ajustando la economía a las existencias de la ecología y del bienestar social global.

La idea de un desarrollo sostenible, parte de la superposición de que puede haber desarrollo, mejora cualitativa o despliegue de potencialidades, sin crecimiento, es decir sin incremento cuantitativo de la escala física, si incorporación de la mayor cantidad de energía ni de materiales. En otras palabra, es el crecimiento lo que no puede continuar indefinidamente en un mundo finito, pero si es posible el desarrollo . Posible y necesario, porque las actuales formas de vida no pueden continuar, deben mas bien de experimentar cambios, y esos cambios cualitativos suponen desarrollo no un crecimiento. Si bien hay un preocupación por las generaciones futuras, por que no se trata las tremendas diferencias que se dan en la actualidad entre quienes viven en un mundo lleno de opulencias y quienes lo hacen en la mayor de las miserias, si el concepto de sostenibilidad implica la preocupación por la igualdad social entre las generaciones y que el desarrollo sostenible requiere de la satisfacción de todas las necesidades básicas de todos y se extiende a todos la oportunidad de satisfacer las aspiraciones por una vida mejor. Exaltar un desarrollo sostenible es pensar en nuestra generación y en las futuras. Como dice Ramón Folch “ El desarrollo sostenible no es ninguna teoría y mucho menos una verdad revelada(…) , sino la expresión de un deseo razonable, de una necesidad imperiosa: la de avanzar progresando, no la e moverse derrapando”. Se habla de sostenibilidad dentro de un orden, es decir


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en un periodo de tiempo suficientemente largo como para sostenerse equivalga a durar aceptablemente y lo bastantemente corto como para no perderse en investigaciones. El adecuado manejo de los recursos ambientales, puede garantizar el progreso humano sostenible y la supervivencia del hombre en el planeta. Es un llamado urgente en el sentido de que ha llegado el momento de adoptar las decisiones que permitan asegurar los recursos para sostener a esta generación y a las siguientes. Para lograr esto se trazan unos objetivos:

1. Examinar los temas críticos de desarrollo y medio ambiente y formular propuestas realistas al respecto.

2. Proponer nuevas formas de cooperación internacional capaces de influir

en la formulación de las políticas sobre temas de desarrollo y medio ambiente con el fin de obtener los cambios requeridos.

3. Promover los niveles de comprensión y compromiso de individuos,

organizaciones, empresas, institutos y gobiernos. Se observaron entonces muchos ejemplos de "desarrollo" conducían a aumentos en términos de pobreza, vulnerabilidad e incluso degradación del ambiente. Por eso surgió como necesidad apremiante un nuevo concepto de desarrollo, un desarrollo protector del progreso humano hacia el futuro, el "desarrollo sostenible". Muchas acciones actuales supuestamente orientadas hacia el progreso resultan sencillamente insostenibles, implican una carga demasiado pesada sobre los ya escasos recursos naturales. Puede que esas acciones reflejen utilidades en las hojas de balance de nuestra generación, pero implican que nuestros hijos heredaran perdidas. Se trata de pedirle prestados recursos a las siguientes generaciones a sabiendas de que no seles podrá pagar la deuda. La humanidad tiene la capacidad para lograr un "desarrollo sostenible", al que define como aquel que garantiza las necesidades del presente sin comprometer las posibilidades de las generaciones futuras para satisfacer sus propias necesidades. El concepto de desarrollo sostenible implica limitaciones. Los niveles actuales de pobreza no son inevitables. Y que el desarrollo


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sostenible exige precisamente comenzar por distribuir los recursos de manera más equitativa en favor de quienes más los necesitan. Esa equidad requiere del apoyo de los sistemas políticos que garanticen una más efectiva participación ciudadana en los procesos de decisión, es decir, más democracia a niveles nacional e internacional. En ultimas el desarrollo sostenible depende de la voluntad política de cambiar.

- Población y recursos humanos: La población mundial sigue creciendo a un ritmo muy acelerado, especialmente si ese incremento se compara con los recursos disponibles en materia de vivienda, alimentación, energía y salud. Dos propuestas se formulan al respecto: reducir los niveles de pobreza y mejorar el nivel de la educación.

- Alimentación: El mundo ha logrado volúmenes increíbles de producción de alimentos. Sin embargo esos alimentos no siempre se encuentran en los lugares en los que más se necesitan.

- Especies y ecosistemas: recursos para el desarrollo. Muchas especies del planeta se encuentran en peligro, están desapareciendo. Este problema debe pasar a convertirse en preocupación política prioritaria.

- Energía: se sabe que la demanda de energía se encuentra en rápido aumento, si la satisfacción de la misma se basara en el consumo de recursos no renovables el ecosistema no sería capaz de resistirlo. Los problemas de calentamiento y acidificación serían intolerables. Por eso son urgentes las medidas que permitan hacer un mejor uso de la energía. La estructura energética del siglo veintiuno debe basarse en fuentes renovables.

- Industria: El mundo producía ya en 1987 siete veces más productos de los que fabricaba en 1950. Los países industrializados han podido comprobar que su tecnología anti polución ha sido efectiva desde el punto de vista de costos en términos de salud, propiedad y prevención de daño ambiental y


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que sus mismas industrias se han vuelto más rentables al realizar un mejor manejo de sus 2 recursos.

- El reto urbano: Al comienzo del nuevo siglo prácticamente la mitad de la humanidad habitara en centros urbanos. Sin embargo pocos gobiernos de ciudades del tercer mundo cuentan con los recursos, el poder y el personal para suministrarle a sus poblaciones en crecimiento la tierra, los servicios y la infraestructura necesarios para una adecuada forma de vida: agua limpia, sanidad, colegios y transporte. El adecuado manejo administrativo de las ciudades exige la descentralización, de fondos, de poder político y de personal, hacia las autoridades locales.

Sí los Gobiernos hacen asegurar a sus agencias y divisiones que actúen con responsabilidad en el sentido de apoyar un desarrollo que sea sostenible económica y ecológicamente. Deben fortalecer también las funciones de sus entidades encargadas del control ambiental.

Finalmente se realiza un llamado a la acción, al terminar el siglo si tienen ese poder y más aún muchos cambios no deseados se han ya producido en la atmosfera, el suelo, el agua, las plantas, los animales y en las relaciones entre éstos. Ha llegado pues el momento de romper lo patrones del pasado. Los intentos por mantenerla estabilidad social y ecológica a través de esquemas anticuados de desarrollo y protección ambiental aumentaran la inestabilidad. La seguridad debe buscarse a través del cambio. El cambio en las actitudes humanas que reclama dependen de vastas campañas de educación, debate, y participación pública. Para de esta forma empezar a lograrse el progreso humano sostenible.


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Marco Teórico

Sostenibilidad, Arquitectura Sostenible

La Arquitectura Sostenible, aúna dos términos que en los últimos siglos se han convertido en contrapuestos pero que no dejan de ser la base de nuestra sociedad y por lo tanto una convergencia es absolutamente necesaria. La Arquitectura tiene como objetivo la modificación del entorno, creando nuevos espacios que se amolden a nuestras necesidades protegiéndonos de los condicionantes más o menos hostiles de la Naturaleza. Por ello la Arquitectura (como síntesis de todo lo construido) es la base de nuestro pasado y de nuestro futuro sin la cual no es concebible una sociedad humana por muy ecológico que ello pudiera resultar. Así pues la Arquitectura Sostenible es aquella que satisface nuestras necesidades como individuos y sociedad, sin requerir más recursos que los que el Planeta (tanto de forma local como global) puede aportar y permite, además, convivir de forma respetuosa en el Medio Natural en el cual se inserta. Conceptos novedosos como la huella ecológica o el Cambio Climático nos han permitido darnos cuenta del efecto Global que tienen nuestras acciones y que


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no nos es posible mirar a otro lado por buena que sea nuestra situación local, ya que no existe el efecto burbuja por lo que todo esfuerzo es poco en la mitigación y solución de los problemas reales que todos sufrimos. La Arquitectura Sostenible no solo toca temas bioclimáticos y ecológicos, sino que también incide en aspectos personales y de la propia sociedad que no es posible obviar y que indirectamente afectan a los primeros y a nuestra calidad de vida. Porque vivimos en mundo complejo y globalmente interconectado es muy importante la integración de todos los aspectos que influyen en el problema para conseguir una respuesta efectiva y propicia a nuestras necesidades. Para lograr ser un edificio sostenible se deben de cumplir ciertos requisitos, y para ello existe un sistema de evaluación de obras sustentables, se basa en el someter a análisis unos puntos repartidos en distintas categorías (ej: uso de agua, reutilización de edificios, etc) y que abarca todas las escalas urbanas competentes a la planificación, teniendo en cuenta el uso del edificio o el tipo de edificaciones:

- NC: Nuevos Edificios

- CS: Edificios de plantas libres, para usos flexibles

- EB BD: Edificios Existentes (reacondicionamiento)

- CI: Interiores Comerciales

- H: Casas

- NB Barrios :Visión global de asentamientos urbanos

Pero a cada uno de ellos se le aplican las siguientes categorías, pero siempre teniendo muy encuenta la clasificación anterior, que es determinante para el análisis cada uno de los edificios.

• EMPLAZAMIENTO: Mide el impacto que tiene la selección de un emplazamiento concreto sobre el medio ambiente local.


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• GESTIÓN DE AGUA: Incluye la integración de tecnologías y estrategias para reducir la cantidad de agua potable consumida en el edifico.

• CALIDAD AMBIENTAL INTERIOR: Tiene en cuenta el uso de luz natural, criterios de confort térmico, acústico, ventilación y otros aspectos que inciden sobre la salud ambiental de un espacio. • MATERIALES: Promueve las prácticas de reducción de deshecho de la construcción, de reciclado doméstico así como el uso de materiales reciclados o rápidamente renovables para la construcción. • ENERGÍA Y ATMÓSFERA: Mide la eficiencia y comportamiento energético del edifico y que promueve la integración de energías renovables. Se a creado este sistema para facilitar resultados positivos para el medio ambiente, la salud de las ocupantes y un mejor retorno financiero, que define lo “verde” o “ecológico” para evitar el “greenwashing”, es decir pretensiones falsas o exageradas. Que lo que busca es promover un proceso de diseño integral en el proyecto. A continuación se hará un análisis detallado de las categorías que analizan si un edificio es o no es sostenible.

EMPLAZAMIENTO / SITIO SOSTENIBLE

La selección del sitio y el desarrollo son componentes importantes de la sostenibilidad de un edificio. La categoría de Sitio Sostenible desalienta el desarrollo en tierras que anteriormente no se han desarrollado, buscando minimizar el impacto que tiene un edificio en los ecosistemas y cursos de agua; influye en el paisaje regional apropiado; recompensas para la aplicación de opciones inteligentes de transporte; escorrentía tratando de llevar controles de las aguas pluviales, y promueve la reducción de la erosión, la contaminación lumínica, el efecto isla de calor y de la construcción relacionada con la


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contaminación. El impacto que un edificio produce sobre los ecosistemas, puede reducirse de diversas maneras. La primera consiste en la elección de terrenos con buena accesibilidad, cercano a servicios y de alta densidad. La disminución en los tiempos de viajes disminuye notoriamente el impacto sobre los entornos naturales y las emisiones de CO2 provocadas por vehículos motorizados. Especial prioridad se otorga al incentivo del uso de bicicletas y vehículos de bajas emisiones.

Otro aspecto importante es conservar las características naturales del lugar de emplazamiento, a través de la disminución de pavimentos impermeables y maximización de áreas verdes. Esta estrategia disminuye la altas temperaturas producidas por los pavimentos tradicionales.

La categoría Sitios Sostenibles busca minimizar el impacto de un edificio en el ecosistemas, tanto a nivel local como general. Para ello controla, entre otras, las siguientes medidas:

• Selección del Lote • Redesarrollo Urbano • Desarrollo en zonas problemáticas • Transporte Alternativo • Acceso a transporte público • Parqueaderos y sitios de intercambio de bicicletas • Estaciones combustible alternativo • Capacidad de Parqueo • Reducción en la perturbación del lote: Protección y restauración del

entorno • Desarrollo de la huella del proyecto • Manejo de Escorrentía, Disminución de la cantidad, • Manejo de Escorrentía, Tratamiento • Paisaje y Diseño Exterior para reducir Islas de Calor • Reducción de la polución de la luz

ENERGÍA Y ATMÓSFERA


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Según el Departamento de Energía de EE.UU., los edificios consumen el 39% de la energía y el 74% de la electricidad producida cada año en los Estados Unidos. La categoría de Energía y Atmósfera alienta una amplia variedad de estrategias en cuanto a energía: la puesta en marcha, la vigilancia del uso de energía, diseño eficiente y la construcción, electrodomésticos eficientes, sistemas de iluminación y, el uso de fuentes renovables y limpias de energía, generada en el lugar o-off sitio, y otras medidas innovadoras. Anualmente la industria de la construcción consume entre un 30% a 40% de la energía mundial. La generación de energías a partir de combustibles fósiles combustibles, impactan el medioambiente de diversas formas, comenzando por su extracción, transporte, refinamiento y distribución. Los edificios sustentables pueden enfrentar estos problemas de dos formas: reduciendo la cantidad de energía requerida para su funcionamiento y utilizando formas más benignas de energía.

Entre mejor es el comportamiento energético de un proyecto, menores son sus costos operacionales. A medida que aumenta la competencia mundial por el suministro combustible disponible, el rango de retorno en medidas de eficiencia energética mejoran.

Los edificios y la industria de la construcción consumen el 39% de la energía producida cada año. Por ello la categoría de Energía y Atmósfera regula una amplia variedad de estrategias para la reducción del consumo energético y aumentar la eficiencia de los edificios: Prerrequisitos: Sistemas de Comisionamiento Fundamental de la Construcción Desempeño Energético Mínimo Reducción de Cloroflurocarbonos (CFC) en equipos de calefacción, ventilación, aire acondicionado y refrigeración mecánicos.

• Optimización Desempeño Energético • Comisionamiento Adicional • Agotamiento del Ozono • Medida & Verificación • Optimización del comportamiento energético.


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• Sistemas eficientes de HVAC. • Uso de Energías Renovables. • Instalaciones Eficientes. • Simulaciones Energéticas. • Commissioning.

GESTIÓN DEL AGUA

Los edificios son los principales usuarios de nuestro suministro de agua potable. El objetivo de la categoría de Eficiencia de Agua es fomentar un uso más inteligente del agua, dentro y por fuera. Reducción de agua se consigue normalmente a través de aparatos más eficientes, instalaciones y accesorios dentro y fuera del agua consciente de jardinería. La utilización de grandes volúmenes de agua aumenta los costos de mantención y de ciclos de vida de un edificio, aumentando además los costos de los consumidores en abastecimiento y tratamiento del agua potable.

Muchas estrategias de conservación del agua tienen cero costo y presentan rápidos retornos. Las medidas de eficiencia de uso de agua pueden fácilmente reducir el uso del agua en un 30%. En un edificio de 9000 m2 , de artefactos de bajo consumo acoplado a sensores y controles automáticos pueden ahorrar un millón de galones de agua por año . Las aguas grises pueden ser utilizadas para riego y en los tanques de wc.

Los edificios son los principales usuarios de nuestro suministro de agua potable. El objetivo de la categoría de Uso Eficiente del Agua es fomentar un uso más inteligente del agua potable, tanto en el interior como en el exterior del edificio: • Tecnologías para la reducción del consumo. • Instalaciones eficientes. • Reciclado de agua. • Control y Medición. • Eficiencia del Agua del Paisaje, • Reducir en el 50%;


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• Eficiencia del Agua del Paisaje, • No uso de agua potable para irrigación; • Innovación en las tecnologías de aguas residuales; • Reducción en el uso del agua, • Reducción del 20% y 30%

CALIDAD AMBIENTAL INTERIOR

La Agencia de Protección Ambiental de EE.UU. calcula que los estadounidenses gastan alrededor del 90% de los interiores de sus días, donde la calidad del aire puede ser mucho peor que en el exterior. La categoría de Calidad Ambiental Interior promueve estrategias que mejoren el aire interior, así como los que proporcionan el acceso a luz natural y puntos de vista y mejorar la acústica. En los últimos 20 años, la experiencia e investigación ha aumentado considerablemente la comprensión de los equipos de diseño entorno a los factores que influyen en la Calidad Ambiental interior. El uso de mejores productos y prácticas mejora considerablemente la calidad de los ambientes interiores. Los resultados redundan en aumentos de los valores de mercado para edificios con calidad interior ejemplar y el aumento del bienestar y productividad de los ocupantes. Prevenir problemas de calidad interior es mucho menos costoso que identificarlos y resolverlos una vez que se presentan. Una forma práctica de prevenirlos se logra especificando materiales que tengan menores índices de componentes químicos dañinos. En este sentido, la evaluación de los componentes de adhesivos, pinturas, alfombras, aglomerados de madera, etc. reduce el riesgo de los ocupantes del edificio. La utilización de altas tasas de aire exterior filtrado, el aumento de rangos de ventilación, el control de la humedad, y el control de contaminantes, contribuyen asimismo a una óptima calidad del aire en los recintos.

La calidad del aire interior afecta no sólo a la salud de sus ocupantes sino también a su rendimiento laboral. Por ello se implementa medidas para mejorar la calidad de los espacios interiores mediante las siguientes estrategias:


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Prerrequisitos: Desempeño mínimo de la calidad del aire interior. Control ambiental de la contaminación del cigarrillo.

• Monitorización de la calidad del aire. • Ventilación. • Aumento en la Efectividad de la Ventilación • Calidad del aire durante la construcción. • Materiales de baja emisividad (COV). Adhesivos, Sellantes, Pinturas,

Alfombras, Compuestos de Madera; • Control de fuentes de polución química interior; • Controlabilidad de los Sistemas, Perimetrales y no Perimetrales; • Control del CO2 interior. • Confort Térmico y Lumínico • Plan de manejo de la calidad del aire interior en la construcción • Durante la construcción y después de la ocupación • Luz día & Vista

MATERIALES Y RECURSOS

Durante las dos fases de construcción y operaciones, los edificios pueden generar una gran cantidad de residuos y el uso de grandes cantidades de materiales y recursos. Los Materiales y la categoría Recursos anima a la selección de productos de forma sostenible, ya sean cultivados, cosechados, producidos y transportados, utilizando o creando así materiales sostenibles. Se promueve la reducción de residuos, así como la reutilización y el reciclaje, y particularmente premia la reducción de residuos en origen de un producto. Durante la construcción de un edificio se generan gran cantidad de residuos se utilizan gran variedad de materiales y recursos. Por ello, la categoría de Materiales y Recursos promueve la selección de materiales responsables: Prerrequisito: Almacenamiento & Recolección de Reciclables.


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• Reciclados o con contenido reciclado. • Producidos regionalmente. • De rápida renovación natural. • De bajo impacto medioambiental. • Medidas para el reciclado. • Tratamiento de materiales contaminantes • Reuso de edificaciones • Manteniendo un porcentaje de la Fachada • Manejo de residuos de Construcción, reciclaje o salvamento de un

porcentaje • Reuso de Recursos • Contenido Reciclado • Materiales Locales/ Regionales, un porcentaje localmente manufacturado y

cosechados Localmente; • Materiales rápidamente renovables; • Madera Certificada

ENFOQUE SUSTENTABLE PARA ÁREAS CLAVES

UBICACIÓN Y VÍNCULOS

El sistema de calificación reconoce que gran parte del impacto de un edificio en el medio ambiente viene de donde se encuentra y cómo encaja en su comunidad. La categoría de Ubicación y Vínculos anima a construir en los sitios ya desarrollados o de relleno y lejos de las áreas ambientalmente sensibles. Créditos hogares de recompensa que se construyen cerca de la infraestructura ya existente, los recursos comunitarios y de tránsito - En lugares que promuevan el acceso a los espacios abiertos para caminar, la actividad física y tiempo al aire libre.

CONCIENCIACIÓN Y EDUCACIÓN


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Un edificio sólo es verdaderamente verde, si las personas que viven en ella usar sus características verdes para un efecto máximo. La categoría de Sensibilización y Educación alienta a los constructores de viviendas y profesionales de bienes raíces para proporcionar los propietarios, arrendatarios y administradores de inmuebles con la educación y las herramientas que necesitan para entender lo que hace que su color verde en casa y cómo sacar el máximo partido de estas características.

INNOVACIÓN EN EL DISEÑO

La Innovación en la categoría de diseño es para los proyectos que utilizan tecnologías y estrategias innovadoras para mejorar el rendimiento de un edificio mucho más allá de lo que es requerido, o para dar cuenta de las consideraciones de construcción verde. En esta categoría se premia a los proyectos para la inclusión de un profesional acreditado en el equipo para asegurar un enfoque holístico e integrado al proceso de diseño y construcción.

PRIORIDAD REGIONAL

Consejos regionales, juntas, afiliadas han identificado las más importantes preocupaciones ambientales locales, para abordar estas prioridades locales han sido seleccionados para cada región del país. Un proyecto que gana un crédito de prioridad regional ganará una bonificación.


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Biónica Ejes conceptuales sobre los que trabaja la biónica La biónica trabaja básicamente bajo dos tipos de sistemas:

1. Sintético analógicos: en estos se toma la analogía como elemento fundamental y el desarrollo de modelos tomados de la naturaleza. En este grupo se puede encontrar ejemplos como: las construcciones estructurales con tensores basadas en las telarañas y el radar ultra sonoro basado en el murciélago.

2. Sintético compuestos: es la combinación de elementos técnicos con partes vivas. Como ejemplo las prótesis, marcapasos, biorobots y una persona interactuando con diferentes mecanismos u objetos.

Niveles analógicos Se hace pertinente intentar clasificar los tipos de analogías que se pueden encontrar; no todas las aproximaciones de diseño que se relacionan con la naturaleza pueden llamarse biónicas. Algunos espacios artísticos tomaron como referencia la naturaleza, pero el desarrollo de sus modelos no corresponde a la biónica. (Songel, 1991) Los niveles de las analogías se pueden clasificar de la siguiente manera, teniendo en cuenta el nivel de estudio de la analogía. A mayor investigación, mayor es la relación que se establece, y viceversa. A continuación la clasificación de los niveles analógicos:

1. Inconsciencia: cuando se emplean elementos biológicos sin tener conocimiento de ellos, pero a través de métodos convencionales del diseño. Muchos proyectos no pueden incluirse propiamente en la biónica pues no se desarrollaron con este objetivo, sin embargo, a


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posteriori se complementaron con las analogías llegando a formar parte de este grupo.

2. Inspiración: son los diseños que se obtienen de la observación. En este

nivel no se tienen en cuenta los procesos evolutivos funcionales de los modelos ya que se trabaja más sobre los aspectos formales. Se pueden observar diferentes ejemplos de este nivel cuando los diseñadores trabajan sobre la estética del objeto desde su forma.

3. Transposición: este nivel es el que toma la analogía como un sistema en

el cual cada parte cumple una función y se evidencia en una forma. En este punto los diseñadores buscan fundamentar sus proyectos desde la naturaleza y mantienen esa relación íntima, que no se puede romper. La aplicación se da en los proyectos arquitectónicos, que conservan siempre una unidad con los sistemas biológicos.

4. Imitación: cuando se desarrolla el sistema de transposición

adicionando los materiales como un sistema compuesto. En la actualidad se están desarrollando múltiples investigaciones que tienden hacia los biomateriales y su posterior utilización (Werner, 1984)

La biónica se trabaja como herramienta y se establece que las relaciones presentes en la naturaleza, pero en la arquitectura se puede tomar desde distintos aspectos (forma, función, estructura o criterio personal) pertinente para adquirir proyectos innovadores y nuevas soluciones. Ante esto, el diseñador que toma la biónica como estrategia para realizar sus diseños puede hacer una pausa en sus formulaciones y revisar como se crean los modelos biológicos y por que la forma no se toma como elemento individual. No se pretende enfatizar en este par de elementos por separado; solo se brinda una pequeña percepción de cada uno y más adelante se trabaja en profundidad. Para muchos científicos que estudian el tema, se encuentran soluciones de gran aplicación desde una óptica biónica. Es así como se desarrollan proyectos con base en elementos de la naturaleza y se modifican las propiedades y estructura de las obras arquitectónicas a través de ellos. LA FORMA


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La forma se toma como la apariencia tanto externa como interna de los proyectos, determina su figura en el espacio haciéndola perceptible a través de un estímulo visual designando un conjunto de canales sensoriales que integran la percepción: Textura: Se refiere a la apariencia externa de la forma que podemos percibir a través de la vista y el tacto, según el tratamiento que se le de a la superficie de la misma. La textura en la forma puede recibir variaciones en cuanto al color; una forma de textura rugosa, si es tratada con el mismo color que otra de textura lisa, sufre alteraciones de su color porque hay más concentración de pigmentos y, por lo tanto, este se ve mas intenso. Posición: Se relaciona más con el concepto de forma compositiva o composición y tienen que ver con la forma en el espacio. Cuando relacionamos la forma con el ámbito o campos donde se desarrolla la percepción visual, podemos determinar su posición. Los ejes dominantes establecen un marco de referencia en el mundo visual. Por ejemplo: horizontal o vertical, y también la dirección de la forma. La posición y la orientación de la forma dependen también de su organización en la composición.

Configuración: Presupone un cierto grado de organización en el objeto, que no se puede alterar en sus elementos sin que pierda significación.

Se dice que cuando una forma se descompone en sus partes, pierde su configuración y se percibe como no configurada. Se dice que “la forma es un todo”, es algo más que la suma de sus partes. Si se alteran los elementos que la conforman, pierde significación. Tamaño: El tamaño depende de la relación y comparación entre una forma y otra. Así, pueden establecerse formas de mayor tamaño, si se compara con otra de tamaño menor. Se puede hablar de formas grandes y pequeñas cuando se trata de diferenciarlas dentro del contexto de una disposición y “forma constitutiva”. LA FUNCIÓN


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Pasa a ser importante por el hecho de que es la modernidad, la arquitectura es funcional, “que está fundada sobre la síntesis de las exigencias practicas. El arquitecto las determina dentro de un planteo claro y entendible.”1 Evidentemente el funcionalismo es la teoría que considera que el fin de la arquitectura es su utilidad. De igual manera la función utilitaria y la arquitectura se cumple cuando una edificación se ajusta a las necesidades para las cuales fue construida. Según esta concepción su mayor o menor calidad depende de la adivinación de los materiales y de la forma a las necesidades de sus usuarios. Además de la utilitaria, existen otros tipos de función en este caso nos referimos a una función ligada a las significaciones simbólicas, por eso hablamos de una arquitectura cuya función es ser simbólica, pero algunas construcciones el edificio carece de cualquier otra función, por lo tanto este pasa a ser un monumento.

Colmena de abejas Las tipologías funcionales son:

• Educativa

1 ZEVI, Bruno. Poética de la arquitectura neoplastia. Buenos Aires: Victor Lerú S.R.L. 1960. p.52

Marcela Valencia – Proyecto de Titulación III - FAUPB - 2012

• Administrativa

• Habitacional

• Recreativas

• Cultural

• Comercial

• Industrial

• Religiosa

• Deportiva

• De transporte

• Sanitaria u hospitalaria

LA ESTRUCTURA

Estructura con base en el caracol

Caracol nautilus

“La estructura queda enfocada en una dirección: conseguir el máximo mediante el mínimo. La estructura no consiste en hacer algo más fuerte, agregando masa y volumen, sino en utilizar menos material de la manera mas apropiada (...) la estructura es economía.” (Williams, 1984, p.31) En diferentes ejemplificaciones del diseño arquitectónico las estructuras son tomadas como la resistencia que dan los materiales para soportar diferentes tipos de esfuerzo. Las estructuras naturales a través de sus materiales desarrollan propiedades tanto químicas como físicas, que hacen del conjunto un diseño completo y efectivo.


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La naturaleza toma el tiempo necesario y transforma el entorno dando forma a sus estructuras, adaptando sus materiales para que cumplan una función de la mejor manera, con la menor cantidad de material y la mejor solución. LOS MATERIALES En este proyecto se toma la relación dada entre los mismos elementos, pero se involucra al material como un componente que define a la obra y sus componentes. Si se concentra la mirada en los modelos naturales y en el comportamiento de los mecanismos biológicos, se puede observar que hay una respuesta a diversos elementos a través del material, como lo son: adaptación al medio, resistencia a determinados esfuerzos, economía y una solución optima para la función. Es importante considerar que en la naturaleza también se hace presente la evolución de los materiales y el desarrollo de nuevos procesos, la evolución de las especies es un cambio continuo que propende al mejoramiento y optimización de los modelos naturales (Darwin, 1983). En la actualidad el hombre trabaja sobre procesos de transformación de materiales, invade el mercado con el desarrollo de nuevos productos, toma los mercados y trata de explorar nuevas propiedades y diferentes combinaciones para adquirir productos más eficaces. El desarrollo de la ingeniería de materiales crece a grandes pasos y de la mano de este, los biomateriales. De este modo el diseño toma nuevas connotaciones. LA ESTÉTICA “Sobre la base material de la subsistencia y de los espacios del hábitat, se mueve el conjunto de ideales de belleza y de sentimientos dramáticos y


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cómicos, la tipicidad y la sublimidad, que son otras categorías estéticas” (Acha, 1991, p. 27) La estética ha sido analizada desde diversas perspectivas: vista desde lo natural o lo artificial, desde lo bello, lo artístico; y en la actualidad abarcando campos aun más amplios: lo feo, lo kitsch, etc. En este trabajo se considera la estética por la correspondencia que tiene esta con el diseño de una obra en el contexto de la arquitectura.

Estructura basada en las burbujas de jabón, China

Burbujas de jabón

Haciendo referencia a la arquitectura, su importancia en el desarrollo de las ciudades y la necesidad encontrarse en un entorno. LO INFORME Es decir lo impreciso, es lo que pasa a ser de gran importancia ya que se busca un contacto con lo exterior, y tener límites difusos, donde estén indeterminadas esas líneas fronterizas, y más bien tener una conexión directa con el afuera. LA ABERTURA Más bien lo que se conoce como ventana pasa a tener un papel importantísimo, ya que ya no es una simple abertura en el muro, si no que ya pasa a ser el medio de contacto con el exterior y lo que hace en el adentro es crear cierto contraste con eso que llamamos pared.


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LA PLANTA Es ahora un espacio abierto y donde los muros ya no son cargueros, sino puntos de apoyo, en donde el arquitecto los puede poner donde quiera. Permitiendo que el interior y el exterior se penetren y no tengan que estar divididos por un límite, el muro. LA SUBDIVISIÓN Pasa a ser trascendental, puesto que la arquitectura está compuesta por espacios abiertos que necesitan de subdivisiones, que son las que permiten el confort de la habitación, ya que crean diferentes espacios. En aquel momento es que los planos de separación, son lo que componen el interior y los planos de cerramiento, el exterior. EL TIEMPO Pasa jugar un lugar muy importante en la arquitectura, puesto que el tiempo se convierte en el valor arquitectónico y ya no es solo el espacio que posee ese proyecto arquitectónico. Ya son dos componentes que permiten que el proyecto arquitectónico sea más completo.

SIMETRÍA Y REPETICIÓN “La nueva arquitectura ha suprimido la repetición monótona y ha destruido la igualdad de dos mitades, la simetría”2. Lo que también hay que entender es que la simetría y el equilibrio son dos cosas que no van de la mano, ya que hoy se busca encontrar en la arquitectura diferentes formas, de tal forma que no se pueda distinguir las diferentes fachadas de la obra, ya que todas son completamente diferente y no se disponen de manera simétrica, sino que buscan un equilibrio pero dejando a un lado la igualdad de sus partes.

2 ZEVI, Bruno. Poética de la arquitectura neoplastia. Buenos Aires: Victor Lerú S.R.L. 1960. p.54


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FRONTALISMO Ya pasa a ser algo de 360 grados, puesto que ya no se busca encontrar una fachada principal, sino la posibilidad de encontrar en cada una de sus caras un potencial, donde se deja un lado, el mostrar una sola cara, aquí todas tienen su protagonismo. EL COLOR Es implementado directamente desde la arquitectura forma parte del conjunto de la obra, y para a ser uno de los medios elementales para hacer visible la armonía de las relaciones arquitectónicas, mejor dicho el color se ha vuelto el punto final de todas las búsquedas plásticas. DECORACIÓN Se fundamenta es en el color, puesto que la arquitectura se ha vuelto anti-decorado y más bien busca a través de él no ser ornamental, mostrado en una superficie, sino volverse la luz, como medio elemental de expresión, puramente arquitectónico. ASPECTO PLÁSTICO Es la unión del espacio y el tiempo, encontrándose en una característica tridimensional, donde se combinan todos los elementos de composición, permite que un material, forma o elemento sea moldeado, producto de una acción externa, lográndose mejores efectos estéticos. La plasticidad se enriquece por los efectos que logran las líneas, las superficies, los planos, las texturas, el volumen y el color. Todos estos aspectos deben estar integrados a fin de conformar un todo armónico. Es decir que la plasticidad tiene como fin primordial lograr efectos visualmente agradables, aristas suaves y bien delineadas, planos bien definidos, figuras estilizadas, líneas y superficies suavizadas a fin de lograr la mejor expresión de la forma. Utiliza las mejores propiedades de los materiales y de los sistemas constructivos para obtener los mejores resultados formales, lo que permite mejores aspectos estéticos.


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ASPECTO ESTÁTICO Por lo contrario pasa a ser obsoleto y se prefiere lo excéntrico y lo que tiene movimiento, es por esto que la obra pasa dar la impresión de estar proyectada, suspendida en el aire y oponiéndose a la gravedad. ARMONÍA Es la perfecta proporción, integración, interrelación y concordancia de una cosa con otra o de los elementos con un todo. Con este todo armónico se logra a la vez verdadera unidad, donde se nota claramente que cada elemento es un componente indispensable de ese todo. CARÁCTER Es una cualidad que permite identificar la función y utilidad de un espacio o elemento, sin necesidad de penetrar en él. Es decir permite advertir cómo es o cómo se comporta sin necesidad de ahondar profundamente. Por medio del carácter las formas tienen un significado y responden claramente a su razón de ser. La expresión del carácter está impregnado de sencillez, sinceridad, fuerza, unidad armoniosa y perfecto equilibrio. Una composición sin carácter es inexpresiva, carece de valor, de ahí que la forma y la función se interrelacionan armónicamente para brindar expresividad. COHERENCIA Es una perfecta relación tanto funcional como formal de los elementos que conforman el espacio o la composición. Es una cualidad de la unidad armoniosa y de toda composición. Se puede lograr si usamos formas repetitivas o frecuentes (usando, por ejemplo, el ritmo), color, textura, detalles, etc, ya que a


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través de ellos se pueden enlazar los elementos que determinan o componen un diseño. CLARIDAD Expresión muy utilizada en el diseño y denota franqueza y sinceridad en el diseño, denota franqueza y sinceridad en la utilización de formas y en la relación de los espacios. Para que exista una claridad física debe existir primero un claridad mental y conceptual. Es decir conocimiento de los conceptos, criterios y teorías de diseño, lo que se puede expresar a través de simplificación de líneas, trazos y volúmenes. La claridad permite mostrar una excelente funcionalidad, cuando los espacios que conforman la unidad fluyen y se relacionan sin complicación y sus formas y/o volúmenes se expresan sin recurrir al rebuscamiento. CONTRASTE Definido como la contraposición, comparación o diferencia notable que existe entre los elementos. Se puede expresar como la combinación y relación de formas, colores tamaños, texturas, posición de elementos en un espacio definido, buscando una concordancia armónica entre sus partes. Indica también ausencia de monotonía y por el hecho de estar presente indica la existencia de dos o más elementos. La utilización correcta y sin abusos logra acentuar la relación entre dos elementos que conforman un todo. Sin el contraste se obtendría un vacío estético, traducido en monotonía y simpleza no logrando apreciar en su plenitud las características físicas particulares de cada elemento. TRANSFORMACIÓN Son los cambios formales que se producen en los límites del propio elemento. Es semejante a la transición, pero el atributo que se modifica repercute en la forma bidimensional o tridimensional. Mediante la transformación el diseñador luego de seleccionar un modelo arquitectónico típico cuya estructura formal y ordenación de elementos sea apropiada y razonable, mediante manipulaciones


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ligeras o cambios y permutaciones apenas perceptibles, genera un diseño dentro de las condiciones especificadas. La transformación exige que la composición original sea perfectamente comprendida y captada, y que el diseño resultante más evidente que el primero, pero sin destruirlo, es decir sobre elaborado. TRANSICIÓN Son progresiones limitadas en las que se producen un cambio cualitativo sin la alteración de lo formal. Por ejemplo, abierto a cerrado, de fuera a dentro, de simple a complicado. Cada uno de los sucesivos incrementos que separan las condiciones extremas de la transición hace referencia a las colaterales y así constituyen un lazo de unión entre las mismas. UNIDAD Cuando se ha logrado unidad sus elementos no pueden ser movidos, ni sustituidos por otros, ni mucho menos quitados, sin que la respuesta formal y funcional sufra alteraciones o desintegraciones. Significa que a través de la unidad el diseño o composición expresa una idea integradora, la cual es única. Esta idea debe prevalecer en la relación e interacción que desarrollen los diferentes elementos que forman parte de un todo. De esto se deduce que aunque todos los elementos que participan en una composición no son iguales deben ejercer reacciones reciprocas entre sí tratando de mantenerse siempre juntos y donde las características propias aportan en beneficio del todo. Esta propiedad no permite que la esencia de los cuerpos sea alterada ya sea por omisión, cambio de posición o reemplazo, ya que cualquier cambio o modificación producida cambia o destruye el todo. La unidad es una cualidad básica e importante de todo diseño, pues si no se logra se tendría un caos o crisis espacial y el no haber cumplido con la acción de componer u ordenar un todo.


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MARCO PRÁCTICO

Principales exponentes de la biónica

sostenible en el diseño

"El arquitecto del futuro construirá inspirándose en la Naturaleza, porque es el más racional, durable y económico de los métodos"

Juan Torres


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Cuando se habla de grandes exponentes de la biónica y con respecto al apartado anterior se podría pensar que son innumerables los personajes que han contribuido a esta disciplina tan amplia. Pero resultaría demasiado extenso para un proyecto nombrar a todos aquellos que de una u otra forma contribuyen a hacer de la biónica lo que es hoy. Es por ello que solo se van a mencionar aquellas figuras que propongan elementos muy relevantes en el diseño, o que han insertado -a través de la biónica- una nueva forma de ver la naturaleza, dándole rienda suelta a la imaginación, para solucionar problemas (tanto cotidianos como de orden más complejo). Las construcciones con base en la naturaleza no son una novedad, pues a lo largo de la historia diferentes hombres han copiado modelos naturales o los han aplicado en diversos diseños. A continuación se nombran algunos ejemplos de constructores orgánicos que evidencian alguna de estas tendencias en sus obras. - AALTO, ALVAR. (Finlandia 1898-1976): se enfoco en el manejo de materiales (arquitectura orgánica). - CALATRAVA, SANTIAGO (España 1951- ): sus creaciones arquitectónicas y de ingeniería civil son basadas en la naturaleza y en el estudio de los seres vivos.

- CANDELA, FELIX (España 1910-1997): en su obra la estructura depende más de la forma que del material empleado. Y su línea de investigación gira en torno a cubiertas ligeras de hormigón armado. Su mayor aporte han sido las estructuras en forma de cascaron generadas a partir de paraboloides hiperbólicos, una forma geométrica de una eficacia extraordinaria que se ha convertido en el sello distintivo de su trabajo. - DA VINCI, LEONARDO (Italia, 1452-1519): ya mencionado en el apartado anterior, fue uno de los grandes genios del Renacimiento. Destacado como artista, ingeniero, arquitecto, escultor, inventor y descubridor. Trabajo el carácter científico de la pintura y el estudio de las proporciones del hombre, entre otras cosas.


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- DE CAUS, SALOMON (Francia, 1576-1626): construye fuentes ornamentales y jardines monumentales con réplicas de figuras naturales, pájaros cantarines e imitaciones de los efectos de la naturaleza (Bioarquitectura). - EIFFEL, GUSTAVE. (Francia, 1832-1923): revolucionario del acero y pionero en la construcción ligera. - FULLER, RICHARD. (E.E.U.U., 1895-1983): desarrollo y estudio acerca de las cúpulas geodesias. - OTTO, FREI (Alemania, 1925- ): pionero en el uso de lonas y desarrolla las construcción ligera. - GAUDI ANTONIO (España, 1852- 1926): rompió con los esquemas clásicos de la arquitectura y recurrió a la naturaleza como fuente inspiradora para sus creaciones. Experimento con materiales orgánicos.

- HOPKINS, MICHAEL. (Inglaterra 1935- ): trabaja con sistemas colgantes tensores, mástiles y lonas. - LE CORBUSIER (Francia, 1887-1965): visionario del movimiento moderno. - MENDELSON, ERICH (Alemania, 1952): manejo de materiales orgánicos e inteligentes. - O GORMAN, JUAN (México 1905-1982): se le considera el introductor del funcionalismo arquitectónico en México. - NERVI, LUIGI (Italia 1891-1971): inspirándose en la economía de los materiales de la naturaleza, trabajo estructuras metálicas e incursiono con el hormigón en edificaciones de gran relevancia en Italia. - PIANO, RENZO. (Italia 1937- ): pionero en el campo de experimentación con distintos materiales. - ROGERS, RICHARD. (Inglaterra 1933- ): desarrollo toda su obra con sistemas aligerados, laminares, reticulares, colgantes, etc.


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- WIENER, NORBERT. (E.E.U.U., 1894-1964): padre de la cibernética. Estudio los mecanismos de control en las máquinas y en los seres vivos. - WRIGHT, FRANK LLOYD (E.E.U.U., 1867-1959): padre del organicismo. Estudio el tratamiento del espacio humanizado y los materiales naturales. A partir del listado anterior se puede observar como a través del tiempo se han dado grandes aportes en la biónica y la aplicación que se le da en diversos lugares del mundo. También se evidencia como diseñadores conocidos en diferentes sectores aplican conceptos biónicas a sus proyectos.

The Bionic Tower: una bio-estuctura

sostenible


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El proyecto de la Ciudad Jardín Vertical, Torre Biónica nació como resultado de un ambicioso trabajo de investigación, iniciado por Cervera & Pioz a principios de los años 90, que trataba de explorar las posibilidades que ofrecía la aplicación de la ciencia Biónica a la Arquitectura. Los resultados obtenidos del estudio de las estructuras naturales y su traslación al campo de la construcción edificatoria hicieron posible el nacimiento de un nuevo modelo de estructura vertical que permite superar la tipología conocida como rascacielos y dar lugar al nuevo concepto de Ciudad Vertical.

Los planes para la Torre Biónica se iniciaron en 1997. Le tomó algún tiempo para superar los desafíos que enfrenta la tecnología con la arquitectura biónica.

Sus visionarios fueron un equipo multidisciplinar compuesto por arquitectos, ingenieros, biólogos y diseñadores, se unen para poner a prueba sus capacidades e investigaciones. Desde ese momento comienzan a desarrollar un Prototipo de un espacio biónico vertical, tanto ideológicamente como físicamente.


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La Conquista del espacio Vertical en el siglo 21 como fue titulado para presentar como resultado, en la "III Conferencia Internacional IFHS", titulada La conferencia Internacional de rasca cielos y edificios altos con multipropósito organizada por "The Concrete Society" en Londres de 1997.

La Ponencia Original es firmada por los Arquitectos Eloy Celaya, Javier Gómez y el Ingeniero Javier Manrique.

En ese momento, "Bionic Tower Vertical City" inicia un ritmo para su desarrollo hasta comienzos del año 2001, siendo este proyecto dirigido por los arquitectos Eloy Celaya, Javier Gómez y Mª Cervera Rosa.

En realidad el proyecto de la "Torre Biónica" es conocido en todo el mundo, y está tratando de establecer su situación final y la infraestructura necesaria para llevar a cabo el proyecto.

Su futuro es incierto, pero esperanzador. En la actualidad, Eloy Celaya, arquitecto y Master de Ciencias en Diseño Arquitectónico Avanzado de la Universidad de Columbia (Nueva York), está desarrollando un proyecto de investigación paralela al desarrollo de la "Torre Biónica". Proyecto que deberá estar terminado dentro de poco como la publicación de un diccionario grafico sobre el modelo de evolución de la arquitectura en altura y como materia principal las fronteras de la evolución de los modelos de la arquitectura en altura.

Estas fronteras han existido debido a la corta carrera y a las pocas investigaciones sobre las estructuras de gran altura, esto permitirá entender dónde estamos ahora con respecto a los límites de altura, y saber si el límite de alrededor de 500 metros de altura será superado en los próximos años, o de lo contrario se va a tener que esperar a que se desarrolle la investigación para la "Bionic Tower vertical City" que puede ser aplicado a la construcción de una ciudad 1.228 metros de altura. En esencia, esta torre está destinada a ser una ciudad vertical, una eco-ciudad en la que todas las necesidades de la población podrían ser cubiertas por el propio edificio, por esta raz´pn Shanghai ha sido la ciudad más interesada en participar en este proyecto, sin embargo, no está claro si es que alguna vez se acaba de salir de la fase de concepto.


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Bionic Tower Render- Possible situation in Hong-Kong

Bionic tower, la ciudad vertical La Ciudad-Jardín Vertical Torre Biónica no es, pues, un rascacielos, sino un espacio urbano que se desarrolla en vertical, de manera similar a como la ciudad se desarrolla en horizontal. Por ello se concibe como espacio abierto con un protagonismo de los vacíos y lugares comunes al exterior, poniendo fin al modelo de “caja de cristal” con pisos repetidos prototípico de la tipología de rascacielos. Se ha cuestionado en muchas ocasiones a los rascacielos por su falta de escala humana y por su gran altura, que nos “despega” de la tierra, sin embargo, el problema no está tan sólo en su tamaño, sino en el modelo. Era, pues, imprescindible, generar una innovadora propuesta, a caballo entre lo arquitectónico y lo urbano, que fuera una construcción vertical segura y humanizada, y donde el espacio interior tuviera un gran protagonismo, enmarcando de modo satisfactorio la actividad de los ciudadanos. Sin embargo, el planteamiento de un desarrollo vertical de grandes dimensiones se topa contra las limitaciones de la técnica constructiva. El problema radica en que a mayor altura de la edificación, mayor cantidad de espacio ocupado por la propia estructura y por todos los sistemas tecnológicos necesarios, lo que repercute directamente en la reducción de espacio libre para ser utilizado. Un rascacielos que supere los 500 m de altura puede tener hasta un 60%, o incluso un 70%, de su superficie ocupada por tecnología diversa o por espacios residuales no utilizables, resultado del propio planteamiento estructural. A medida que esa frontera de los 500 metros se supera la proporción de espacio usable se reduce de manera exponencial, de


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ahí que no sea rentable la edificación de rascacielos de mayor altura sin un profundo cambio de modelo.

Pero un nuevo modelo de rascacielos no puede tener como objetivo simplemente la conquista de una nueva frontera de la altura, sino que debe impulsar a su vez el desarrollo de nuevas propuestas urbanísticas, en consonancia con la actual superpoblación de nuestras ya presentes mega ciudades, hacia las que inevitablemente tenderán, antes o después, la mayoría de nuestras urbes.

Un nuevo modelo arquitectónico vertical que sea capaz de superar la frontera de los 500 metros de altura y capaz de desarrollar, a su vez, una nueva generación de eco-hábitats verticales para grandes colectividades, necesita sustentarse fundamentalmente en una nueva idea urbano-arquitectónica, en un nuevo concepto estructural y en un nuevo modelo de construcción, y es precisamente en este punto donde entra en juego el análisis de las estructuras biológicas en la naturaleza, como especies independientes y como sistemas complejos interactivos, y la aportación de la ciencia Biónica al proyecto Ciudad-Jardín Vertical Torre Biónica.

Este es el primer modelo urbano existente de una estructura bio-ecológica. Se basa en los principios de flexibilidad y adecuación de las estructuras biológicas, es capaz de ajustar su altura, la capacidad y el uso de las diferentes condiciones económicas, medioambientales y sociales de las ciudades donde se construya. Números que se muestran, indican los límites máximos y sus posibilidades de crecimiento. Cualquier ciudad del mundo, sin importarle su desarrollo social y económico, se puede iniciar la construcción de la torre biónica, adaptar su crecimiento, en altura y expansión de su evolución urbana adicional El origen

Los análisis de los diferentes sistemas biotecnológicos de crecimiento de las especies y estructuras vegetales permitieron descubrir y desarrollar innovaciones en los campos edificatorios de las estructuras resistentes, la climatización, el empleo de los recursos naturales, los desplazamientos de personas, la conducción de fluidos, los sistemas de protección sísmica y eólica, la prevención y control de incendios, etc. Estos hallazgos sirvieron para definir


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un nuevo concepto tecno-estructural, la Bio-Estructura Sostenible, cuya polivalencia permitió, a su vez, el desarrollo de una nueva generación de rascacielos bio-ecológicos y una alternativa al planteamiento de las super ciudades: el urbanismo vertical.

Sin duda las cifras de la Torre Biónica son llamativas: 1.228 metros de altura máxima (equivalente a más de dos veces la altura de las Torres Petronas en Kuala Lumpur, tres veces la del Empire State y cuatro veces la altura de la Torre Eiffel)

Bionic Tower en comparación con los rascacielos existentes

Volviendo a la naturaleza de la tierra Bajo los modelos convencionales de "urbanismo horizontal" y "baja densidad", ubicada en un complejo lacustre de 1.000 metros de diámetro; capacidad para 100.000 personas; 2.000.000 de metros cuadrados repartidos entre la torre y la base; el equivalente a 300 plantas; 368 ascensores que se desplazan vertical y horizontalmente conectando los 12 barrios verticales independientes, usos múltiples desde vivienda a oficinas y hoteles, así como espacios comerciales y dotacionales a pequeña escala.


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El complejo vertical de Bionic Tower

Sin embargo, no es el batir asombrosos récords lo que se busca, sino el abrir una puerta a una diferente manera de ver y entender la naturaleza. La Bio-Estructura Vertical no es un mega-edificio, sino que es la infraestructura que permite el desarrollo vertical de una ciudad. Por ello el concepto de diseño es muy diferente al que se aplicaría a cualquier edificio más o menos convencional y, de hecho, difícilmente podemos hablar de diseño, sino más bien de planificación, organización y estructura, lo que permite volver a la naturaleza sin tierra ocupada.

LA FORMA: Alta, iluminada y flexible: Ciudad vertical se inspira en los modelos de la naturaleza: la ligereza y la fuerza de los huesos de las aves, la flexibilidad de las estructuras vegetales y la capacidad de los organismos para adaptarse.


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Diente de León, una adaptación de la naturaleza aplicada a Bionic Tower

La hiper-estructura Torre Biónica parte de un sistema de colaboración de múltiples elementos y se apoya en un desarrollo de geometría fractal, al igual que lo hace la naturaleza. Así, está generada a partir de una base elíptica de dimensión variable, que alcanza su máximo en 210 m. x 169 m., y que se organiza en una serie de coronas concéntricas, tres interiores más una exterior, constituidas por “columnas-calle”.

Estas “columnas-calle” están proyectadas con el concepto de vacío, es decir no masivas sino estructuradas en su interior, de tal modo que están concebidas como láminas plegadas de hormigón de altas prestaciones, lo que aumenta su estabilidad y resistencia y disminuye se peso. Estas columnas no sólo constituyen el sistema primario estructural del conjunto, sino que además, y gracias al concepto de vacío interior, son las vías de comunicación vertical. Por ello el nombre de “columnas-calles”, dado que son las “autopistas” de comunicación del complejo, por donde circula la amplia red de ascensores, comunicaciones e instalaciones. En realidad tienen una función muy similar a la que tienen las carreteras y calles en un desarrollo horizontal de la ciudad, es decir forman el sistema de infraestructuras primario.

Dos complejos biónicos unificados:


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La torre Biónica, la cual será una ciudad vertical, se compone de dos complejos urbanos bio-ecológicos, uno dentro del otro. Uno de ellos, se desarrolla de forma vertical y el otro tiene un desarrollo horizontal. El primero de ellos, bionic tower, está compuesto por doce barrios verticales de 80 metros de altura cada uno de ellos, separados por zonas de seguridad con el fin de hacer más fácil la racionalidad tecno-económica de su construcción en diferentes fases y el desalojo en caso de emergencia. Cada barrio, o nivel, cuenta con dos grupos de edificios, uno interior y otro exterior uno. Ambos están situados alrededor de grandes jardines verticales y estanques. El segundo complejo, la "base island" forma un complejo de 1.000 metros de diámetro en la que se distribuyen a medio altos edificios, jardines, piscinas interiores expandido e infraestructuras de comunicación. El uso previsto de ambos complejos es extensa: hoteles, oficinas, residencial, comercio, edificios culturales, deportivas y de ocio. Parcelas urbanas debe armonizar las diferentes necesidades de "residente" y poblaciones "flotante". Estructura

Una de las principales invenciones frente a las tipologías habituales de rascacielos es la disolución del núcleo o núcleos rígidos en las tres coronas interiores de “columnas-calle” más la “corona-piel” exterior resistente. A partir de ahí, y para garantizar la colaboración estructural de las coronas primarias, era necesario generar un tejido estructural que tramara el conjunto. La geometría fractal, de ley simple y capacidad de multiplicación según se requiriera por los esfuerzos a soportar, fue la apoyatura para construir un “todo estructural”, dispuesto a modo de gran malla tridimensional, ligera, flexible, capaz de soportar deformaciones y, a la par, extremadamente resistente y estable. Una cualidad extra de la apoyatura en la geometría fractal es la capacidad de implementación de la estructura en el caso de nuevas contingencias o en el caso, muy frecuente en las hiper-estructuras, dado que son prototipos experimentales, de que el modelo de cálculo no se corresponda con la realidad construida.

Esta a modo de malla tridimensional se plasma tanto en la traza horizontal como en la sección vertical, de tal modo que una serie de elementos lineales y de moderada dimensión generan las estructuras de los diferentes estratos verticales, que llamamos barrios, conformado unas “cúpulas” y unas “cúpulas


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invertidas” que aunadas de dos en dos liberan espacio al interior y generan la trama resistente de la “corona-piel” periférica. Varios grupos de estas cúpulas, que en ningún caso son masivas, sino “alámbricas”, conforman el barrio vertical.

La edificación se inserta en la estructura existente con absoluta libertad, siempre dentro de la planificación global que marcará los usos y las dotaciones de cada zona. Por ello no tiene mucho sentido hablar de diseño en este proyecto ya que éste dependerá del propio proceso de culminación, de sus etapas y de los promotores y diseñadores puntuales. De algún modo, y por ejemplificar con un símil, podríamos decir que la edificación, una vez construida la estructura, se ejecutará con libertad siempre dentro de los parámetros, planificación de áreas y regulaciones establecidas, al igual que lo hacemos en la ciudad de extensión horizontal, donde la libertad sólo está supeditada a la normativa urbanística y técnica correspondiente.

La estructura es plenamente simétrica a partir de la planta elíptica de sección horizontal variable, sin embargo la edificación no ocupa el total del área, ya que una de las principales propuestas de este proyecto es construir una ciudad y no un edificio. Así se prevén diferentes modos de ocupación de la estructura, siempre entendiendo unas zonas-ciudad-interior y unas zonas-ciudad-exterior. Ambas “ciudades” no llegan a completar nunca la elipse, dejando sin edificación unos grandes “gajos” y espacios entre ambas, y de hecho ocupan posiciones contrarias a fin de garantizar la máxima penetración de luz y aire natural a los espacios más internos. Además, las coronas de ciudades rotan y se desplazan en cada barrio vertical de modo que si la estructura es plenamente simétrica la edificación no lo es. La razón de este movimiento helicoidal de masa edificatoria a lo largo de toda la altura de la Bio-Estructura es compensar la masa y el vacío en las zonas de mayor y menor exposición al sol, paliando así los esfuerzos de dilatación y contracción por la acción del mismo, que en una estructura de esta envergadura son enormes. Por otra parte, y aceptando que la estructura debe ser simétrica pues es la que nos garantiza un mejor comportamiento, debemos conseguir una fragmentación de las fuerzas del viento. Para ello es necesario evitar el concepto de fachada como superficie o lámina continua, en primer lugar, mediante la masa de distribución asimétrica a lo largo de la torre y, en segundo lugar, mediante el tejido tridimensional estructural de la corona resistente exterior que, gracias a los elementos “alámbricos” de cierre de los “platos” o “cúpulas” resistentes invertidas, diluye y fragmenta el impacto de las fuerzas del viento.


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Los principios de la flexibilidad y la fuerza de las estructuras biológicas: La investigación llevada a cabo por el equipo científico, permitió desarrollar una nueva teoría biónica basada en los principios estructurales de la flexibilidad y la fuerza de las especies biológicas. El modelo estructural está inspirado en el análisis científico de las transformaciones estructurales que se producen en las especies vegetales ya que superan las fronteras de altura. Naturaleza no construye con columnas y vigas, pero con las leyes de crecimiento. Su lógica constructiva es el ahorro de energía, la adaptabilidad y la flexibilidad. "encapsulado contenedores del sistema" Inspirado en el aislamiento y resistente cualidades "contenedor de envases" los sistemas, presentes en la mayoría de las especies vegetales, el sistema de comunicación primario estructural y vertical entre dos barrios se organizan en tres anillos de 92 columnas-calles tecnológicas que transportan sus habitantes, el agua y diferentes fluidos como la energía necesaria. La estructura de estos callejeros columnas es hueca, hecha por delgadas membranas plegadas encapsulados de hormigón de alta resistencia. Plegado de conceder una enorme capacidad de flexión y resistente al complejo y también una gran capacidad para adaptarse a las distintas exigencias caóticas de la presión del viento. El sistema de "cápsulas" supone un ahorro importante en volumen ocupado y energía para las especies vegetales. Comportamiento

El proyecto de la Ciudad Torre Biónica se complementa con un complejo de desarrollo horizontal en la base de la misma que completa la superficie edificable del conjunto. Un primer anillo de unos 400 metros de diámetro mayor constituye una parte esencial del conjunto dado que es necesario como base estructural y parte del sistema de cimentación. Los enormes esfuerzos a los que se ve sometida la base de la Torre y la cimentación de la misma hicieron inviables los sistemas tradicionales de losa o pilotes.

Una de las mayores preocupaciones ha sido el comportamiento antisismo del proyecto Ciudad Jardín Vertical. Para resolverlo no tuvimos más remedio que


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extender el área de influencia de la cimentación claramente al exterior del área de la base. A partir de ahí, y con apoyatura nuevamente de la geometría fractal, se organizó una estructura múltiple que ata a la Torre a diversos niveles de la misma conformando unas enormes “ruedas de bicicleta” donde la Bio-Estructura queda suspendida, al igual que las grandes estructuras arbóreas flotan en un nido de raíces. Así, la Torre queda enraizada en el terreno mediante numerosos “filamentos” micro-estructurados, lo que les permite, a su vez, convertirse en pasillos y corredores de interconexión entre las distintas zonas del área base y los primeros niveles de la Torre.

Concéntrico al primer anillo se prevé uno exterior, y cuya dimensión vendrá marcada por las condiciones del entorno o lugar, que actuará a modo de gran intercambiador de comunicaciones y servicios entre la Torre y el resto de la ciudad o territorio. Entre ambos anillos se inserta un lago artificial, cuya función adicional es la de completar el mecanismo antisismo, al estar formado por la conjunción de agua y delgadas membranas, con una organización fractal similar a la estructura interna de un cítrico. Esta estructura mixta posee una gran capacidad para absorber vibraciones y transformar energías y es una garantía de disipación de los esfuerzos transmitidos por efectos del sismo. Adicionalmente, la gran esbeltez (1/10-1/20) de la Bio-Estructura, posible gracias a su revolucionario sistema estructural, permite un alto comportamiento de tipo “plástico” (deformación controlada) idóneo para respuestas antisismo.

"sistema de cimentación flotante" y "sistema anti-sísmica"

Sistema de cimentación Flotante


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Estos sistemas complejos están inspirados en las características flexo-plásticas y el aislamiento de los sistemas de raíces de árboles grandes en las estructuras. Simplificando el concepto, podríamos decir que los árboles "flotan" en el medio de una estructura caótica hecho por millones de las raíces, lo que hace posible que el árbol de transmisión fragmentariamente el viento insiste hasta el suelo, y el aislamiento plástico de los movimientos sísmicos. El sistema de fundación vertical no es la más adecuada para resolver los esfuerzos de viento y terremotos en grandes estructuras verticales más de 500 metros de altura. Microclima interior La fachada torre exterior, inspirado en cualidades de resistencia y transpiración de las "estructuras nido" en la naturaleza, permite un paso controlado de aire natural y la luz al interior del complejo, la creación de un microclima interior y contribuir eficazmente a la estabilidad global de flexo-del complejo. La estructura exterior fractal, también reduce la presión del viento. Cipreses puede ser tan delgada y resistente ya que el aire puede pasar a través de ellos. Organización

La organización de la Ciudad Vertical en “barrios” verticales independientes unos de otros, con distribución de la edificación de modo abierto, permite la existencia de áreas urbanas en las cuales los jardines tienen un especial protagonismo, de tal modo que un ciudadano podría disfrutar de espacios gratificantes similares a los existentes en una ciudad tradicional de desarrollo horizontal. La importancia de estos espacios vacíos y ajardinados entre un tejido edificatorio esponjoso y la estructura que permite su existencia es lo que hace que este proyecto se conciba como una Ciudad.


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Uno de los diferentes Barrios

La estructuración de la ciudad en barrios permite, además, la organización de unas grandes áreas de evacuación e intercambio a pie de cada uno de ellos, donde los jardines y unos grandes estanques de agua son los protagonistas. Por otra parte, la magnitud del proyecto requiere una viabilidad del mismo, así la división en barrios permite una ejecución por fases progresivas según las necesidades y capacidades vayan requiriendo. Partiendo de los principios de minimización de esfuerzos que guían la filosofía del proyecto se tiende a la fragmentación incluso en el propio proceso constructivo de tal modo que, una vez finalizado un barrio, éste se puede habitar y comenzar a generar ingresos a la par que se continua con la construcción del siguiente, y así sucesivamente.

La entrada de aire natural al interior del complejo es uno de los planteamientos base de este proyecto no sólo como garantía de humanización de este eco-hábitat, sino también como planteamiento de sostenibilidad frente al consumo energético. Se nos hace imposible pensar en este mega-edificio desde una climatización y una iluminación global únicamente artificial. La penetración del aire natural al interior contribuye a la creación de un microclima a partir del cual se puede proceder a la climatización, con uso de energía, de los diferentes recintos edificados. La filosofía que impera en el abastecimiento y consumo de energía es tanto el aprovechar los recursos naturales en la medida que sea factible (sol, aire y humedad) como el evitar los grandes esfuerzos, de modo que se produzca de manera continua una sectorización de los servicios, generalmente vinculada a los barrios, fragmentando las instalaciones con sucesivas subcentrales por sectores. Desde allí, y siempre en un proceso


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continuo de minimización de los gastos energéticos, se dotará de servicios y energía a las entidades arquitectónicas concretas.

Otro de los aspectos interesantes de este proyecto es la red de ascensores que permite la eficaz conexión de todos los puntos de la Ciudad Vertical, concebida a modo de red de metropolitano urbano. Frente a la tipología común de rascacielos que tiende a concentrar los elementos de comunicación vertical, en parte como resultado de los grandes núcleos centrales resistentes, en este proyecto se produce una dispersión de los mismos, también como resultado del diferente planteamiento estructural. Esta disposición en el interior de la “columnas-calles” evita las grandes concentraciones de personas y, por tanto, las interminables esperas de horas punta, que son uno de los problemas mayores de los edificios de gran envergadura. La red de ascensores está jerarquizada con ascensores expreso que comunican directamente con el intercambiador de cada barrio, a pie del mismo; con ascensores locales que distribuyen desde los intercambiadores de barrio a cada nivel; con ascensores de uso exclusivo para mantenimiento y para servicios de emergencia de diverso tipo; con ascensores de seguridad, etc., constituyendo en sí un complejo proyecto de distribución de flujos de personas y mercancías. En esta hiper-estructura de desarrollo vertical el coche es sustituido por las cabinas de los ascensores y las escaleras rodantes, como si de una red de transporte público se tratara.

Doce barrios verticales: Árboles adultos tienen un sistema de anillos concéntricos de tubos de fluidos que tienen una resistencia a la flexión enorme y se comportan como "colchones de aire" que proporcionan estas especias una defensa adicional en materia de incendios, evitando que el fuego destruye el árbol entero. Inspirado en la lógica de este plan, la ciudad vertical se distribuye en doce barrios verticales separadas por áreas estancas de quince metros de altura, que se comportan como "colchones de aire" y permita una evacuación controlada en caso de emergencia. En caso de incendio en un barrio, cada habitante tendrá un área de seguridad estanca inferior a 40 metros de distancia vertical. Ocupando mientras que la construcción:


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La construcción vecindario modelo vertical permite elevar los niveles sucesivos mientras que el nivel inferior está terminado y ocupado. La naturaleza tiene todas las respuestas, como pasa el tiempo los seres humanos, aprender a conocer a todas las preguntas.


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MARCO SINTESIS En 1900 la población mundial era 1.250.000.000 habitantes. Para el año 2000, la población mundial alcanzó 6.000.000.000. El pronóstico menos optimista es que para el 2050 haya un aproximado a los 12.000.000.000. Durante los últimos 100 años, las ciudades se han transformado su fisiología urbana, con importantes concentraciones de rascacielos y grandes zonas residenciales de baja densidad. Ecológicamente hablando, las consecuencias de esta evolución han sido la progresiva destrucción de la vegetación, la irracionalidad en el consumo de energía y el deterioro del medio ambiente. 10 millones de personas no pueden vivir en las mismas condiciones y reglas que varias decenas de miles de personas. Decadencia de los modelos urbanos: En el siglo 20 los modelos de planificación urbana parecen ineficaces para resolver los problemas del crecimiento urbano en grandes áreas superpobladas. Incluso las poblaciones de tamaño medio muestran síntomas similares de los modelos tradicionales. Debemos cambiar los términos que usados del "mínimo impacto ambiental" por "la mejora ambiental"


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Bio-ecología urbana: Las soluciones a futuros problemas urbanos, se deben hacer frente a la realidad de las nuevas megaciudades. El progreso tecnológico es inevitable, pero se debe encontrar un equilibrio con el "bio-ecológico" recuperación del medio ambiente natural. La Ciencia Biónica aparece como una alternativa al desarrollo filosófico y científico de pensamiento humanizados modelos urbanos. Bionica y bio-ecología, son dos conceptos de la filosofía que han innovado para el desarrollo urbano 500 metros de altura limite: Aceptando que bajo la lógica del uso racional de la energía y que la alternativa a la conquista del espacio vertical se opone a la extensión no tiene limite, y mas bien parece que el actual modelo de edificio de gran altura es inapropiado para su des-humanización y su límite tecnológico. Desde el Empire State Building (1931), con sus 380 metros. Alto, hasta el presente Taipei 101 (508 m.), ha sido posible aumentar a sólo 70 metros de alto, a pesar de una gran cantidad y calidad de los diferentes modelos tecno-estructurales desarrollados para la construcción de gran altura, lo que confirma el límite tecnológico. La teoría Biónica de gigantes sostiene que para superar las fronteras actuales de altura es necesario realizar cambios conceptuales tanto en los materiales utilizados como en las técnicas de construcción. Nueva filosofía de la vida en comunidad: El reto asumido con la conquista del espacio vertical, no se basa en batir récords de altura, pero si se basa en la redefinición de la dignidad de la vida de las grandes comunidades. El compromiso social, realmente consiste en el desarrollo de un modelo innovador de construcción vertical, que unifica en una nueva filosofía de vida, que tiene en cuenta los conceptos tecnológicos revolucionarios que son capaces de superar la frontera de los 500 metros de altura, permitiendo un nuevo urbanismo y una nueva arquitectura a través de modelos bio-ecológicos. Las ciudades verticales permiten la expansión ecológica de la ciudad, teniendo núcleos masificados debido a las escases de la tierra. Biónica Sostenible:


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Bajo la filosofía bio-tecnológica "la naturaleza lo hizo primero y lo hizo mejor", La Ciencia Biónica Sostenible, es la que le da como una protección a la ciencia, teniendo siempre presente la importancia de los recursos naturales, y que el buen manejo de las ciencias tecnológicas, la biónica pretende ser una disciplina puente entre la biología en una tecnología industrial. Su objetivo es el estudio de las estructuras y procesos en los fenómenos biológicos que intentan aplicar este conocimiento en el desarrollo, perfeccionamiento y humanización del entorno tecnológico del ser humano, lográndose así unos procesos sostenibles, donde la vida natural y la preservación del medio ambiente, se puede lograr reuniendo a los arquitectos más brillantes, ingenieros y constructores. Arquitectura Biónica Sostenible: Se podría definir como una síntesis eco-filosófica de los principios comunes de la biología, la ingeniería y la arquitectura aplicada al desarrollo futuro del hábitat humano en armonía con el progreso y la naturaleza. La filosofía biónica busca un espacio común entre el hombre y de las otras disciplinas científicas. El papel del arquitecto diseñador, va mucho más allá del simple proyectar ideas creativas o innovadoras apariencias, tiene que enfocarse en el pensar de un nuevo entorno de sociedad, unos nuevos modelos de gusto y hábitos de consumo, que se crea y se redefine día a día, es decir el diseñador le da forma al mundo que lo rodea, por lo tanto es responsable de su entorno. El objetivo del diseño respecto a la biónica es lograr reconciliar los procesos creativos con nuestro entorno natural más inmediato. Surgen entonces varios interrogantes: ¿Qué tenemos que aprender los arquitectos diseñadores del mundo natural?, ¿Será este el comienzo de una ética del diseño?, ¿Podríamos definir entonces la biónica como la ciencia del futuro, ya que su misión está encausada a una economía de material proporcional a la riqueza de la forma?. El método de diseño ha de estar basado no sólo en aspectos objetivos y racionales, de la relación entre un individuo y un producto, también debe incluir primordialmente el factor emocional y afectivo, en la definición del concepto de diseño. Esta omisión, en nuestro mundo material, ha procurado que a veces la tecnología y la naturaleza se encuentren en contraste, y que la


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biónica sólo sea conocida por su relación directa a la electrónica y a la robótica. El estudio de la biónica en una escala integral, como metodología creativa de diseño, que desde la apreciación del entorno natural nos permite llegar con acierto a la optimización de estructuras, economía de materiales, y ante todo a brindar sensación de bienestar y placer de uso, y construir a partir de la biónica un pensamiento de reflexión y de inteligencia morfológica, donde se coloca el conocimiento biológico y técnico en paralelo, para la proyección de un entorno acorde con nuestra condición natural humana. Por las razones anteriores, es que La Torre Biónica es una nueva interpretación del papel conjunto que deben jugar la arquitectura, el urbanismo y la sostenibilidad, en la formulación de un eco-hábitat que tienda al equilibrio razonable entre Naturaleza y Tecnología, cuyos intereses son abrir una puerta al progreso sin cerrar por ello la puerta a nuestro origen y medio que es, además, un fascinante mundo de alta tecnología. La Ciudad Vertical es una propuesta de eco-hábitat capaz de racionalizar ecológicamente el uso del suelo, capaz de ahorrar energía mediante la utilización de recursos naturales como el sol, el aire, el agua y la humedad, y capaz de ajustar su altura, necesidades y uso a las distintas escalas de desarrollo urbanístico y económico de la ciudad en que se ubique.

El proyecto de la Bio-Estructura Sostenible Torre Biónica ha alcanzado en la actualidad tal notoriedad y respaldo internacional que no parece lejano el día que podamos ver levantada la primera de esta nueva generación de Ciudades Verticales, que den respuesta con dignidad a los graves problemas que plantean la superpoblación y su efecto en el descontrolado desarrollo de la mayoría de las mega ciudades.


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