Arquitectura alternativa sostenible

Por Carlos Alberto Nader

Frente al diario quehacer arquitectónico, el libro Arquitectura alternativa sostenible surge desde una búsqueda para aprovechar al máximo los recursos naturales y energéticos, sobre todo cuando los profesionales del área experimentan y aplican criterios espaciales, estructurales y tecnológicos poco convencionales acordes con el contexto, desde tres pilares fundamentales: sinergia, adaptabilidad y sostenibilidad.
Así también, asumiendo siempre que "la naturaleza lo hizo antes y lo hizo mejor", se les propone la geometría sinergética como un eslabón entre la naturaleza y el hecho arquitectónico integral con el cual entender el comportamiento de los sistemas espaciales y, a partir de allí, utilizarlos como herramientas de diseño.

• Idioma: Español
• Editorial: Universidad de La Salle
• Fecha de lanzamiento: 29 mar 2019
• ISBN: 9789585486409

Vista previa del libro

Nader M., Carlos Alberto

                     Arquitectura alternativa sostenible / Carlos Alberto Nader. - Primera edición. - Bogotá : Ediciones Unisalle, 2019.

      247 páginas : ilustraciones, fotografías ; 17 cm.

      Incluye índice de figuras, glosario y referencias bibliográficas.

      ISBN 978-958-5486-39-3

      1. Arquitectura sostenible 2. Arquitectura ecológica 3. Arquitectura – Innovaciones tecnológicas 4. Diseño de estructuras – Fundamentos I. Título

CDD: 720.47 ed.22

CEP-Universidad de La Salle. Oficina de Bibliotecas

ISBN: 978-958-5486-39-3

ISBN-e: 978-958-5486-40-9

Primera edición: Bogotá D. C., marzo de 2019

© Derechos reservados, Universidad de La Salle

Ediciones Unisalle

Cra. 5 n.º 59A-44, Edificio Administrativo, piso 3

PBX: (57-1) 348 8000, extensión: 1224

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Dirección editorial

ALFREDO MORALES ROA

Coordinación editorial

ELLA SUÁREZ

Corrección de estilo

MARCELA GARZÓN GUALTEROS

Diseño y diagramación

WILLIAM YESID NAIZAQUE OSPINA

Diseño de carátula

WILLIAM YESID NAIZAQUE OSPINA

Reinterpretación de imágenes

LINA PÉREZ

Queda prohibida la reproducción total o parcial de este libro por cualquier procedimiento, conforme a lo dispuesto por la ley.

Contenido

Presentación

1. Sinergia, adaptabilidad y sostenibilidad

1.1. Sinergia

1.2. Adaptabilidad

1.3. Sostenibilidad

2. Geometría espacial y sinergética

2.1. Antecedentes

2.2. Conceptos de geometría espacial

2.3. Conceptos de geometría sinergética

3. Sistemas estructurales no convencionales

3.1. Antecedentes

3.2. Estructura tipo tijera

3.3. Estructuras recíprocas

3.4. Tensegrity

3.5. Membranas tensiles tipo carpa

3.6. Membranas tensiles tipo neumático

3.7. Origami

4. Ecotécnicas

4.1. Manejo del agua

4.2. Energía solar

4.3. Energía eólica

4.4. Energía mareomotriz y geotérmica

4.5. Biomasa

4.6. Estructuras dinámicas y ecotécnicas

Glosario

Referencias

Índice de figuras

FIGURA 1. PORTADA DE LA REVISTA TIMES, FOTOGRAFÍAS DE RICHARD BUCKMINSTER FULLER

FIGURA 2. TETRAEDRO

FIGURA 3. OJO DE MOSQUITO, GOTAS DE AGUA, TELARAÑA, RADIOL, ALA DE INSECTO, FRUTAS SILVESTRES, CORAL Y RADIOL

FIGURA 4. SISTEMA DE 31 GRANDES CÍRCULOS

FIGURA 5. TIENDA DE INDÍGENAS AMERICANOS

FIGURA 6. CARPAS IRANÍES

FIGURA 7. CORAZAS DE PROTEÍNAS QUE PROTEGEN LOS VIRUS

FIGURA 8. PIEDRAS ESCOCESAS

FIGURA 9. ICOSAEDRO Y DODECAEDRO ROMANOS

FIGURA 10. INTARSIA DE UCCELLO

FIGURA 11. ICOSAEDRO INSCRITO EN CUBO

FIGURA 12. POLIEDROS DE CARAS VACÍAS Y LLENAS

FIGURA 13. ROMBICUBOCTAEDRO DE CARAS VACÍAS

FIGURA 14. ICOSIDODECAEDRO TRUNCADO Y ROMBICOSIDODECAEDRO

FIGURA 15. DESARROLLO POLIÉDRICO

FIGURA 16. TRICONTAEDRO RÓMBICO Y DOCECAEDRO ESTELADO

FIGURA 17. DIBUJOS DE KEPLER

FIGURA 18. ICOSAEDRO, CUBO TRUNCADO Y ROMBIDODECADODECAEDRO

FIGURA 19. OCHENTA POLIEDROS UNIFORMES

FIGURA 20. HEXACONTRAEDRO RÓMBICO

FIGURA 21. DODECAEDRO RÓMBICO, DODECAEDRO PENTAGONAL E ICOSAEDRO PENTAGONAL

FIGURA 22. CUBO, CUBO TETRAKIS

FIGURA 23. CUBO, CUBO TRUNCADO

FIGURA 24. CUBO, OCTAEDRO, CUBO SNUB

FIGURA 25. ESTELACIONES DEL ICOSAEDRO (59)

FIGURA 26. COMPUESTO TETRAEDRO-TETRAEDRO, COMPUESTO GRAN DODECAEDRO-PEQUEÑO DODECAEDRO ESTELADO

FIGURA 27. CUBOCTAEDRO, ICOSIDODECAEDRO, OCTAEDRO

FIGURA 28. COMPUESTO TETRAEDRO-TETRAEDRO, EN EL INTERIOR OCTAEDRO

FIGURA 29. DODECADODECAEDRO, GRAN ICOSIDODECAEDRO

FIGURA 30. PEQUEÑO ICOSIDODECAEDRO TRIÁMBICO

FIGURA 31. TETRAEDRO

FIGURA 32. OCTAEDRO

FIGURA 33. COSAEDRO

FIGURA 34. HEXAEDRO O CUBO

FIGURA 35. DODECAEDRO PENTAGONAL

FIGURA 36. TETRAEDRO TRUNCADO

FIGURA 37. CUBO TRUNCADO

FIGURA 38. OCTAEDRO TRUNCADO

FIGURA 39. ICOSAEDRO TRUNCADO

FIGURA 40. DODECAEDRO TRUNCADO

FIGURA 41. ICOSIDODECAEDRO

FIGURA 42. CUBOCTAEDRO

FIGURA 43. CUBO SNUB O CUBOCTAEDRO SNUB

FIGURA 44. DODECAEDRO SNUB O ICOSIDODECAEDRO

FIGURA 45. ROMBICUBOCTAEDRO O PEQUEÑO ROMBICUBOCTAEDRO

FIGURA 46. ROMBICOSIDODECAEDRO O PEQUEÑO ROMBICOSIDODECAEDRO

FIGURA 47. CUBOCTAEDRO TRUNCADO O GRAN ROMBICUBOCTAEDRO

FIGURA 48. ICOSIDODECAEDRO TRUNCADO O GRAN ROMBICOSIDODECAEDRO

FIGURA 49. PRISMAS Y ANTIPRISMAS CONVEXOS

FIGURA 50. ANTIPRISMA

FIGURA 51. CUBO Y OCTAEDRO

FIGURA 52. SÓLIDOS KEPLER

FIGURA 53. SÓLIDOS POINSOT

FIGURA 54. TETRAHEMIHEXAEDRO, OCTAHEMIOCTAEDRO, CUBOHEMIOCTAEDRO

FIGURA 55. PEQUEÑO ICOSIHEMIDODECAEDRO, PEQUEÑO DODECAHEMIDODECAEDRO, GRAN DODECAHEMICOSAEDRO

FIGURA 56. RESTANTES HEMIEDROS

FIGURA 57. POLIEDROS

FIGURA 58. PRISMA PENTAGRAMÁTICO, ANTIPRISMA PENTAGRAMÁTICO, ANTIPRISMA CRUZADO

FIGURA 59. TETRAEDRO TETRAKIS

FIGURA 60. OCTAEDRO TETRAKIS

FIGURA 61. HEXAEDRO TETRAKIS

FIGURA 62. DODECAEDRO PENTAKIS

FIGURA 63. COSAEDRO TETRAKIS

FIGURA 64. TRICONTAEDRO RÓMBICO

FIGURA 65. DODECAEDRO RÓMBICO

FIGURA 66. COSITETRAEDRO DELTOIDAL

FIGURA 67. HEXACONTAEDRO DELTOIDAL

FIGURA 68. DODECAEDRO DISDYAKIS

FIGURA 69. TRIACONTAEDRO DISDYAKIS

FIGURA 70. ICOSITETRAEDRO PENTAGONAL

FIGURA 71. HEXACONTAEDRO PENTAGONAL

FIGURA 72. COMPUESTOS

FIGURA 73. CUBO, DODECAEDRO RÓMBICO, TRICONTAEDRO RÓMBICO

FIGURA 74. COMPUESTOS DE VARIOS POLIEDROS

FIGURA 75. DUALIDAD TETRAEDRAL

FIGURA 76. DUALIDAD DEL CUBO OCTAEDRO

FIGURA 77. DUALIDAD DEL ICOSIDODECAEDRO

FIGURA 78. TRUNCACIÓN EN LOS POLIEDROS PLATÓNICOS

FIGURA 79. TRUNCACIÓN DEGENERADA DEL TETRAEDRO

FIGURA 80. TRUNCACIÓN DEGENERADA DEL CUBO Y DEL OCTAEDRO

FIGURA 81. TRUNCACIONES DE LOS SÓLIDOS PLATÓNICOS

FIGURA 82. ESTRELLA OCTÁNGULA, UN COMPUESTO DE DOS TETRAEDROS

FIGURA 83. DODECAEDRO Y SUS TRES ESTELACIONES

FIGURA 84. CUBO Y TETRAEDRO

FIGURA 85. TETRAEDRO

FIGURA 86. TETRAEDRO-CUBO

FIGURA 87. ESFERA GEODÉSICA

FIGURA 88. POLIEDROS VECTORIALES

FIGURA 89. CONFORMACIÓN DEL VECTOR EQUILIBRIO

FIGURA 90. PAQUETE DE ESFERAS

FIGURA 91. CUBOCTRAEDRO DE FRECUENCIA

FIGURA 92. FORMACIÓN DE ICOSAEDRO

FIGURA 93. FORMACIÓN DE ICOSAEDRO

FIGURA 94. OCTANTE DE OCTAEDRO, CUARTO DE TETRAEDRO

FIGURA 95. CUBO FORMADO POR PAQUETE DE ESFERAS

FIGURA 96. PRECESSION TETRAEDRAL

FIGURA 97. MATRIZ ISOTRÓPICA DE VECTORES

FIGURA 98. TETRAEDRO Y OCTAEDRO = MATRIZ ISOTRÓPICA DE VECTORES

FIGURA 99. CUBO Y AGRUPACIÓN DE CUBOS

FIGURA 100. POLIEDRO

FIGURA 101. TETRAEDRO DE F4, CON LA MATRIZ ISOTRÓPICA DE VECTORES VISIBLE EN ÉL

FIGURA 102. JERARQUÍA CÓSMICA COMPUESTO POLIEDRAL

FIGURA 103. TETRAEDRO = 1 OCTAEDRO + 3 TETRAEDROS

FIGURA 104. OCTAEDRO = 8 OCTANTES = 4 TETRAEDROS

FIGURA 105. CUBO = 1 TETRAEDRO + 4 OCTANTES = 3 TETRAEDROS

FIGURA 106. VE = 8 TETRAEDROS + 6/2 OCTAEDROS = 20 TETRAEDROS

FIGURA 107. DODECAEDRO RÓMBICO

FIGURA 108. FASES DE TRANSFORMACIÓN DEL JITTERBUG

FIGURA 109. FASES DE TRANSFORMACIÓN DEL JITTERBUG

FIGURA 110. TRANSFORMACIÓN DE ICOSAEDRO A OCTAEDRO

FIGURA 111. TRANSFORMACIÓN DE OCTAEDRO A TETRAEDRO

FIGURA 112. AGRUPACIÓN DE JITTERBUG

FIGURA 113. POLÍGONOS DE ESPACIO LLENO

FIGURA 114. TETRAEDRO-OCTAEDRO-TETRAEDRO

FIGURA 115. DODECAEDRO RÓMBICO

FIGURA 116. OCTAEDRO TRUNCADO

FIGURA 117. MÓDULO QUANTA A

FIGURA 118. MÓDULO QUANTA B

FIGURA 119. MINIMUM SPACE FILLING TETRAHEDRON

FIGURA 120. MINIMUM SPACE FILLING TETRAHEDRON EN EL CUBO

FIGURA 121. MINIMUM SPACE FILLING TETRAHEDRON EN EL DODECAEDRO RÓMBICO

FIGURA 122. COUPLER

FIGURA 123. DOMINIOS DE COUPLER

FIGURA 124. VERSIÓN ESFÉRICA DEL OCTAEDRO

FIGURA 125. SISTEMAS DE GRANDES CÍRCULOS

FIGURA 126. SISTEMA DE VEINTICINCO GRANDES CÍRCULOS DEL VECTOR EQUILIBRIO

FIGURA 127. SISTEMA DE VEINTICINCO GRANDES CÍRCULOS DEL ICOSAEDRO

FIGURA 128. 135 MDC EN UN ICOSAEDRO

FIGURA 129. 136 MDC EN UN VECTOR DE EQUILIBRIO

FIGURA 130. SISTEMA DE 31 GRANDES CÍRCULOS CON LA FAMILIA ICOSAEDRAL

FIGURA 131. SISTEMAS (138) DE 25 GRANDES CÍRCULOS CON LA FAMILIA DE LA MATRIZ ISOTRÓPICA DE VECTORES

FIGURA 132. ESFERAS

FIGURA 133. TRIÁNGULO PARA ACERCARSE A LA FORMA ESFÉRICA. DEL ICOSAEDRO A LAS ESFERAS GEODÉSICAS DE FRECUENCIAS ALTAS

FIGURA 134. MODELOS POR LEONARDO DA VINCI

FIGURA 135. CASA DYMAXION Y WICHITA HOUSE

FIGURA 136. COCHE DYMAXION

FIGURA 137. BAÑO DYMAXION Y BUCKMINSTER FULLER

FIGURA 138. MAPA DYMAXION, COCHE DYMAXION ELABORADO POR BUCKMINSTER FULLER

FIGURA 139. YURTA

FIGURA 140. DIBUJOS POR LEONARDO DA VINCI

FIGURA 141. CUBIERTA PARA PISCINA DE EMILIO PÉREZ

FIGURA 142. HOBERMAN JUNTO A UNA MEDIA ESFERA, DOMO IRIS

FIGURA 143. HYPARS DE HOBERMAN

FIGURA 144. SECUENCIA DE DESPLIEGUE DE DOMO

FIGURA 145. SERGIO PELLEGRINO

FIGURA 146. PROYECTO DESARROLLADO EN EL LABORATORIO DE ESTRUCTURAS DESPLEGABLES

FIGURA 147. PUERTA DEL ALMACÉN ERNSTINGS EN ALEMANIA

FIGURA 148. TORRE DE MONTJUIC, SOUTHPOINT PAVILLON DEL MUSEO DE ARTE DE MILWAUKEE

FIGURA 149. CUBIERTA DEL PLANETARIO, VALENCIA. CUBIERTA DEL REICHSTAG, BERLÍN

FIGURA 150. CUBIERTAS

FIGURA 151. TIJERAS SIMÉTRICAS DE BARRAS IGUALES

FIGURA 152. TIJERAS SIMÉTRICAS DE BARRAS DESIGUALES

FIGURA 153. TIJERAS ASIMÉTRICAS DE BARRAS IGUALES

FIGURA 154. TIJERAS ASIMÉTRICAS DE BARRAS DESIGUALES

FIGURA 155. TIJERAS ASIMÉTRICAS COMBINADAS DE BARRAS IGUALES

FIGURA 156. TIJERAS ASIMÉTRICAS COMBINADAS DE BARRAS DESIGUALES

FIGURA 157. TIJERAS ANGULADAS DE UN ÁNGULO

FIGURA 158. TIJERAS ANGULADAS DE DOS ÁNGULOS O MÁS

FIGURA 159. PIVOTE EN EL QUIEBRE CON UN ÁNGULO

FIGURA 160. PIVOTE EN EL QUIEBRE CON DOS ÁNGULOS O MÁS

FIGURA 161. PIVOTE ENTRE ARTICULACIÓN Y QUIEBRE CON UN ÁNGULO

FIGURA 162. PIVOTE ENTRE ARTICULACIÓN Y QUIEBRE CON DOS O MÁS ÁNGULOS

FIGURA 163. PIVOTE ENTRE QUIEBRES CON DOS O MÁS ÁNGULOS

FIGURA 164. TIJERAS COMBINADAS CON UN ÁNGULO

FIGURA 165. TIJERAS COMBINADAS CON DOS O MÁS ÁNGULOS

FIGURA 166. AGRUPACIONES EN LÍNEA: RECTA, CURVA Y ANILLO

FIGURA 167. AGRUPACIONES EN MALLA: ORTOGONAL Y RADIAL

FIGURA 168. AGRUPACIONES EN LÍNEA: CURVA O ANILLO

FIGURA 169. TIENDA DE INDÍGENAS DE NORTEAMÉRICA

FIGURA 170. MODELO DEL PUENTE DE DA VINCI

FIGURA 171. JOHN CHILTON

FIGURA 172. CUBIERTA CASA SPINNING Y CIELO RASO DEL MUSEO SEIWA

FIGURA 173. ESTRUCTURAS RECÍPROCAS SEGÚN EL NÚMERO DE BARRAS Y LA POSICIÓN DE LOS NODOS

FIGURA 174. ESTRUCTURAS RECÍPROCAS SEGÚN EL LARGO DE LAS BARRAS

FIGURA 175. ESTRUCTURAS RECÍPROCAS SEGÚN LA DIMENSIÓN DE LA SECCIÓN DE LAS BARRAS

FIGURA 176. UNIDADES RECÍPROCAS

FIGURA 177. MÓDULO DE DOS UNIDADES RECÍPROCAS

FIGURA 178. MÓDULO DE CUATRO UNIDADES RECÍPROCAS

FIGURA 179. MÓDULO DE CUATRO UNIDADES RECÍPROCAS

FIGURA 180. MÓDULO DE CINCO UNIDADES RECÍPROCAS

FIGURA 181. RED DE NUEVE UNIDADES RECÍPROCAS

FIGURA 182. INSERCIÓN EN UNA RED DE ESTRUCTURAS RECÍPROCAS

FIGURA 183. ESTRUCTURAS CON TRIÁNGULOS SUSPENDIDOS

FIGURA 184. ESTRUCTURAS CON UN HEXÁGONO SUSPENDIDO Y CON UN PENTÁGONO DENSO

FIGURA 185. ESTRUCTURAS DIRECCIONALES

FIGURA 186. ICOSAEDRO REGULAR

FIGURA 187. ESCULTURAS DE K. SNELSON

FIGURA 188. GEORGE DAVID EMMERICH

FIGURA 189. MÁSTIL PLEGABLE EN TENSEGRITY, KWAN

FIGURA 190. CUBIERTA Y MÁSTIL PLEGABLE EN TENSEGRITY

FIGURA 191. PRISMA EN TENSEGRITY

FIGURA 192. TENSEGRITIES ABIERTOS

FIGURA 193. TENSEGRITIES TWIST

FIGURA 194. POLIEDROS EN TENSEGRITY SEGÚN SUS ARISTAS

FIGURA 195. CUBO EN TENSEGRITY SEGÚN SUS CARAS

FIGURA 196. ICOSAEDRO EN TENSEGRITY SEGÚN SUS DIAGONALES

FIGURA 197. POLIEDROS DE BARRAS ARTICULADAS

FIGURA 198. ESTRELLA DE CINCO PUNTAS INSCRITA EN PENTÁGONO

FIGURA 199. TENSEGRITY EN V

FIGURA 200. AGRUPACIÓN DE TENSEGRITIES EN LÍNEA RECTA

FIGURA 201. AGRUPACIÓN EN LÍNEA DE TENSEGRITIES EN LÍNEA RECTA

FIGURA 202. AGRUPACIÓN DE TENSEGRITIES FORMANDO UN ARCO

FIGURA 203. AGRUPACIONES DE TENSEGRITIES EN VOLUMEN

FIGURA 204. CÚPULAS GEODÉSICAS EN TENSEGRITY

FIGURA 205. TELARAÑA Y ESTRUCTURA DE MEMBRANA TIPO CARPA

FIGURA 206. TIENDAS DE CAMPAÑA DE INDÍGENAS Y NÓMADAS

FIGURA 207. ESTRUCTURA SOMETIDA A FUERZAS DE TENSIÓN

FIGURA 208. ESTADIO OLÍMPICO DE MÚNICH

FIGURA 209. DISEÑO DE G. STROMEYER

FIGURA 210. MEMBRANAS

FIGURA 211. ESTRUCTURAS CON MEMBRANAS

FIGURA 212. ESTRUCTURAS CON MEMBRANAS

FIGURA 213. EJEMPLOS DE LIGEREZA Y ESBELTEZ

FIGURA 214. EJEMPLOS DE ESTRUCTURAS PRETENSADAS

FIGURA 215. ESTRUCTURA ALABEADA O ANTICLÁSTICA

FIGURA 216. PUNTOS ALTOS Y BAJOS DE ESTRUCTURAS TIPO CARPA

FIGURA 217. POLITETRAFLUOROETILENO, MATERIAL PARA MEMBRANAS

FIGURA 218. SILLA DE MONTAR Y TEATRO AL AIRE LIBRE DE BODO RASCH

FIGURA 219. MEMBRANAS ALABEADAS SIMPLES

FIGURA 220. MEMBRANA TENSIONADA ENTRE DOS CÍRCULOS PARALELOS

FIGURA 221. AGRUPACIONES DE FORMAS INDEPENDIENTES Y EN RED

FIGURA 222. ESTRUCTURAS ALABEADAS SIMPLES CON BORDES IRREGULARES

FIGURA 223. FORMAS TÍPICAS DE OLAS U ONDAS FORMADAS EN LAS ESTRUCTURAS ALABEADAS

FIGURA 224. WORLD EXPO 88 EN BRISBANE

FIGURA 225. AKITA SKY DOME

FIGURA 226. SUPERFICIES ALABEADAS CON ARCOS

FIGURA 227. ZENITH EN PARÍS Y EN MONTPELLIER

FIGURA 228. ESTRUCTURAS EN SYDNEY Y EN WANLIN

FIGURA 229. VENAFRO

FIGURA 230. TENSEGRITY

FIGURA 231. ESTRUCTURA TENSIONADA POR ARCOS COMPLETOS

FIGURA 232. SUPERFICIES APUNTADAS

FIGURA 233. REFUERZO DE PUNTO ALTO

FIGURA 234. YOKOHAMA SHOW 89, DE KUROKAWA

FIGURA 235. EL PALENQUE DE EXPO SEVILLA 96

FIGURA 236. SUPERFICIES EN EMBUDO

FIGURA 237. TIENDAS DE MARKIES DE FREI OTTO, BRUSELAS

FIGURA 238. EL TEATRO AL AIRE LIBRE EN BAD HERSFELD DE PETER STROMEYER

FIGURA 239. PISTA DE PATINAJE DE BLASCO, PARÍS