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MODELACIÓN  Y  REPRESENTACIÓN  DIGITAL  AVANZADA   AQD1222   1ºsemestre  2011    Profesor:  Rodrigo  Culagovski  _  Ayudante:  José  Miguel  Armijo    

Hugo  Vicuña  González  


Introducción          El  problema  a  trabajar  es  el  de  la  envolvente  de  un  edificio.  Se  busca  establecer  variables  y  parámetros  que  creen  para  una  fachada  con  vanos  específicos  para   cada  cara  del  edificio,  respondiendo  de  diferente  manera  a  cada  orientación.  Dentro  de  cada  fachada,  los  vanos  tendrán  un  determinado  tamaño  y  forma,  ángulo   de  alero,  y  ángulo  de  corte  de  alero,  todo  según  la  incidencia  solar,  como  se  explicará  en  el  diagrama.           En   un   principio,   se   buscó   lograr   que   dentro   de   una   fachada   plana,   los   vanos   tuvieran   variación   en   tamaño   y   largo   de   alero.   Para   esto,   se   intento   encontrar   una   lógica  donde  todos  los  vanos  pudieran  variar  según  alguna  variable  complementaria  al  sol,  como  por  ejemplo  el  programa  interior.  Sin  embargo,  finalmente  se   optó   por   obtener   la   variación   de   los   vanos   según   la   orientación   de   fachada   únicamente,   de   modo   de   hacer   que   sea   menos   arbitrario.   Además,   la   incidencia   solar   es  regular,  por  lo  que  la  lógica  indica  que  mientras  las  fachada  sea  plana  los  vanos  sean  regulares.  Contrariamente,  se  podría  replantear  para  una  fachada  curva   “con  infinitas  orientaciones”  en  una  derivación  de  la  misma  definición.    

Fachada  plana  con  vanos  variables  

Fachada  plana    con  vanos  regulares  

Fachada  curva  con  vanos  irregulares  

Resumen  Procedimiento   Lo  fundamental  que  define  el  vano  y  su  alero,  son  dos  vectores  solares  que  se  obbenen  de  una  simulación  en  el  mismo  programa.  De  estos  vectores,  uno   representa  el  solsbcio  de  verano  y  otro  el  solsbcio  de  invierno.  La  hora  que  se  considera  despende  de  la  orientación  de  la  fachada,  ya  que  siempre  se  considerará   los  vectores  que  inciden  en  forma  perpendicular  a  la  fachada  que  se  está  trabajando.  Así,  probablemente  los  vectores  de  invierno  y  verano  se  obtendrán  en  la   mañana  en  una  fachada  oriente,  mientras  que  una  fachada  poniente  enfrentaría  el  sol  de  la  tarde.  En  el  mismo  senbdo,  el  vector  de  invierno  y  verano  no  se   extraen  de  la  misma  hora,  ya  que  no  inciden  de  forma  perpendicular  a  la  misma  hora  en  esas  disbntas  etapas  del  año.   Con  esos  vectores  definidos,  se  procede  a  crear  el  vano  de  tal  forma,  que  se  beneficie  la  entrada  de  luz  durante  el  invierno  y  el  bloqueo  de  la  luz  directa  durante  el   verano.  

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Diagrama  

Muro (geometría congelada)

Subdivisión y grilla 100x100cm en superficie

Ubicación de centro de cada subdivisión Polígono en el centro de cada subdivisión Polígono "n" lados, x tamaño

Offset del polígono para hacer el alero Polígonos interior y exterior, para alero y vano

Sol parametrizado en 3D

Hora Se busca la hora donde la incidencia del sol es perpendicular a la fachada

vector invierno

vector de extrusión

Volúmenes interior y exterior, uno dentro de otro

Orientación de la fachada Latitud Santiago 27'

Extrusión de ambos polígonos

vector verano

plano de corte según inclinación del vector

corte de ambos volúmenes Volúmenes interior y exterior, uno dentro de otro

Input

Output

Proceso

proceso (intersección de variables)

Sustracción de volumen interior, queda alero y vano

Fachada terminada Repetición proceso para otra orientación

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Para una determinada orientación

03   02  


Disbntas  posibilidades     de  forma  

Procedimiento  

Esta   operación   es   para   subdividir   la   superficie   y   fijar   los   centros  donde  se  ubicarán  los  polígonos  

Se   crean   los   polígonos   para   hacer   los   vanos.   Estos   pueden   manejarse   para   lograr   diferentes   resultados  de  forma,  cuya   elección   pueden   es   arbitraria.  En  este  caso  se   opta   por   el   cuadrado   porque   hace   que   la   lectura   de   los   vanos   y   aleros   sea   más   clara.   Se   muestran   3   disbntas     opciones   obtenidas   al   mover   los   sliders   empleados.   Este   mismo   polígono   se   replica   hacia   afuera   con   un   “offset”   de   15  cm.  

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Procedimiento   Se   obbene   de   una   simulación   solar   en   Grasshopper,   2   puntos   correspondientes   a   la   incidencia   solar   en   el   solsbcio   de   verano   e   invierno.   Ambos   se   obbenen  a  diferente  hora,   ya   que   corresponde   a   la   hora   cuando   incide   en   forma   perpendicular   a   la   fachada.   Se   crea   con   los   puntos   el   vector   de   verano   e   invierno   correspondiente   a   esa   fachada.   Como   muestran   los   esquemas   y   la   definición   de   grasshopper,   el  vector  de  invierno  es  el   vector   de   extrusión,   de   modo   de   dejar   entrar   la   luz   en   invierno.   Por   otra   parte,  el  vector  de  verano   define   un   plano   que   “corta”   el   alero   en   con   la   misma   inclinación   que   la   incidencia   solar,   de   modo   que  no  entre  luz  directa  al   interior   en   verano.   Además,  se  le  da  un  largo   mínimo  de  alero  de  modo   que   que   cubra   de   buena   manera   el   sol   en   otros   horarios   cuando   decrece   la  altura  solar.  

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Procedimiento  

Por   úlbmo,   se   sustrae   el   volumen   interior   para   dejar  el  vano  de  alero.  Queda  creado  así,  el  vano   y   su   correspondiente   alero   para   una   fachada   y   orientación   determinada.   Se   repebría   el   proceso   para   otras   fachadas,   modificando   el   input   de   los   vectores   solares,   obtenidos   nuevamente   de   la   simulación  solar.  

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Aplicación   Esta  definición  se  podría  aplicar  en  diferentes   casos.   Las   caracterísbcas   arbitrarias   tales   como  la  forma  y  tamaño  del  baño  están  lejos   de   ser   únicamente   estébcas.   El   rol   que   cumplen  es  justamente  ser  capaz  de  adaptar   la   fachada   a   disbntos   proyectos   de   arquitectura,  ya  que  por  ejemplo,  un  edificio   de   vivienda   generalmente   va   a   requerir   un   mayor   control   de   los   vanos   que   uno   de   oficinas,  como  es  el  caso  de  la  imagen  creada   a   parbr   del   proyecto   trabajado   en   Taller   Cruz   –  Browne  este  durante  este  semestre..  

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Paper Hugo VIcuña