Mechanical Architecture: arquitectura espacial, arquitectura modular, arquitectura mecánica.

Cápsulas, módulos, artlugios mecánicos, esta es la imaginería de Wes Jones en su último diseño de una cámara del tiempo para el New York Times. No se trata exactamente de un edificio sino de una cápsula que no se ha de abrir hasta el año 3.000, con mensajes y objetos de nuestro tiempo.

La arquitectura de Wes Jones destaca entre otras cosas por el tratamiento dado a una arquitectura de containers navales, indiscutiblemente modular y mecánica en su parafernalia metálica.

Es una arquitectura que nos remite a las naves espaciales y a su misterioso atractivo. La estética del módulo lunar ya fue explorada por Future Systems en su casa para un piloto de helicóptero. En ella la máqina y la arquitectura, convertida en módulo helipuerto, forman una unidad y comparten sofisticación y precisión técnica.

Se trata de una arquitectura que reivindica el advenimiento de las máquinas como algo deseable y no solo las acepta sino que las convierte en objeto central de diseño formal, en tema fundamental de discurso estético, en arte y reflexión sobre la obsolescencia formal de la arquitectura convencional. No es un debate baladí en una época en la que se avecina una absoluta revolución arquitectónica y esta vez en serio: la de los edificios de consumo casi nulo.

Nuevas instalaciones solares, celosías móviles, tanques de acumulación, disipadores térmicos y aerogeneradores van a aparecer en los edificios como si fueran turbinas de aviones, tanques de combustible o radiadores de refrigeración de grandes máqinas. Para muchos será un desagradable problema integrar arquitectónicamente estos dispositivos en una arquitectura anclada en formas del pasado. Para otros será una oportunidad de desplegar y aprovechar todo el potencial poético de las máquinas en su arquitectura, que además de ser condenadamente bella y rabiosamente actual, será increiblemente eficiente y marcará sin duda un antes y un después en la construcción arquitectónica.

Las casas del futuro propuestas hace 50 años.

En una época, la década de los '60, en la que el optimismo dominaba, en la que se hizo realidad el sueño espacial del viaje a la luna, se especulaba con la forma que tendrían los transportes y las casas del futuro. Se trataba de un mundo de ciencia ficción, donde los coches volarían y consecuentemente tendrían forma de avión. A esta imaginería, creada esencialmente dentro del ámbito de los ilustradores comerciales norteamericanos, le debería corresponder un escenario arquitectónico igualmente futurista.

No deja de ser chocante en una época como la actual, en la que los avances técnicos superan en algunos casos los ejemplos de la ciencia ficción de la era espacial, el pesimismo tecnológico nos embargue de tal manera que muchos vuelvan a soñar con el buen salvaje Russoniano, una vez más. Es cierto que la culpabilidad de estar destruyendo el planeta poco a poco nos carcome a todos como autores anónimos de catástrofes ambientales futuras. Y sin duda lo somos, si bien también podemos operar el cambio, empujando el carro de la innovación en una nueva arquitectura, tal vez más costosa pero más eficiente y reciclable, aprovechando las poderosas tecnologías actuales.

Crear la arquitectura del futuro no es solamente colocar horrendos paneles fotovoltaicos sobre una cubierta de teja. Tal vez es el momento de pensar en grande, liberarse de clichés formales y lanzarse a la aventura de descubrir cual es la esencia de esa nueva arquitectura, que aproveche unas tecnologías digitales en expansión, que ya han revolucionado la mecánica del automóvil y que en las casas todavía se reducen a la programación del riego o a la apertura y cierre de persianas motorizadas.

Tal vez debamos aprender la lección de estos fantásticos ilustradores y nos entreguemos optimistas a la terea de soñar una arquitectura diferente para la nueva era. Una arquitectura capaz de producir energía, capaz de exprimirla sin malgastarla, de almacenar agua potable, de responder activamente a los cambios de tiempo con patrones de mínimo consumo sin afectar al ocupante, de poner en marcha electrodomésticos inteligentes en horarios de mínimo impacto en el esquema energético general de la casa, de estar hechas de componentes reciclables, de ser ampliables y reconfiguarbles sin escombros, de ser desmontables y transportables, de causar mínimos impactos en el terreno. Todo ello sin caer en el recurso fácil de la fachada vegetal o del apilamiento de contenedores navales,  logrando una arquitectura emocionante, diferente, interesante, que represente el mejor espíritu nuestro tiempo.

Aunque parezca una arquitectura únicamente dibujada, existen algunos ejemplos construidos que dan fe de su viabilidad técnica.

Es el caso del restaurante del aeropuerto de los Angeles, diseñado por Eddie Sotto o del Museo de Arte Contemporáneo de Niterói, de Oscar Niemeyer. Incluso la casa Fallingwater de Wright parece sacada de una de las ilustraciones de la época.

O incluso en Madrid, podemos apreciar una muestra de esta arquitectura visionaria con la antigua fábrica Martini & Rossi, proyectda en 1958 por Jaime de Ferrater Ramoneda y restaurada en 2001 por Carlos Ferrater.

Bubblehouse: una improbable casa solar del futuro

Bubblehouse es un ejercicio de imaginación hacia una propuesta radical de futura casa solar de concurso. Su parentesco con White Wing es evidente: estructura con audaces voladizos, formas aerodinámicas, eficiencia basada en la utilización de vidrio activo inteligente, prototipo para su estudio en modelo a escala.

Las premisas de partida son sencillas. En primer lugar, un criterio bioclimático incontestable indica que una vivienda eficiente debe tener una amplia cristalera orientada al sol de mediodía. En segundo lugar, la envolvente de menor superficie por unidad de volumen comprendido en su interior es la esfera. Por ello una forma curva tiene menos superficie de envolvente que una forma ortoédrica.

El resto de las premisas vienen dadas por el hecho de obtener un espacio extra de sombra debajo de la casa a modo de porche, y tener una superficie que cumpla con las limitaciones del concurso Solar Decathlon (74 metros cuadrados). La cubierta incorpora la instalación fotovoltaica de modo natural y eventualmente pequeños aerogeneradores.

La inspiración formal de esta casa no se oculta ni se pretende esconder. Baste con ver la entrada del camellódromo para descubrir su parecido con la sala de prensa del estadio Lord, de Future Systems, en Londres. Curiosamente y comparada con las casas que generalmente se presentan al citado concurso, esta propuesta resulta futurista y radical. Sin embargo pertenece a una tradición formal arquitectónica con más de cincuenta años de antigüedad, cuyos antecedentes más claros podrían ser tanto la Deaton House, como la casa Monsanto.

Estas propuestas que debido a su veteranía han dado en llamarse retrofuturistas, todavía hoy resultan radicales, debido esencialmente a que la arquitectura se ha estancado en una imaginería conservadora y caduca. La diferencia estriba en que hoy se le piden unas prestaciones energéticas especiales.

Dentro de esta tradición formal debería destacarse la obra de Future Systems, que de modo incombustible ha reivindicado esta arquitectura de forma libre y fluida, con propuestas tan radicales y visionarias como su Villa, que condensa de manera singular todo el espíritu alienígena y biológico que reclama su arquitectura como testimonio de la era espacial.

 El propósito de esta propuesta es precisamente la investigación y la experimentación. Por supuesto el construirla sería un paso costoso, por lo que en principio se realizará un modelo a escala 1/24, equipado como minimo con un panel de vidrio con agua circulante en su cámara. El estudio de su construcción modular mediante módulos tridimensionales ligeros y la utilización de máquinas de control numérico para su elaboración ya ha comenzado y se puede consultar aquí.

El primer trabajo ha sido llevado a cabo por alumnos de la ETSAM, dentro de la asignatura Taller de Construcción Experimental, durante el segundo semestre del curso 2010-11. El trabajo será continuado por el doctorando Juan Miguel Lirola Pérez, incluyendo la experimentación con el prototipo a escala en condiciones reales de intemperie.

Este estudio pretende demostrar la validez y viabilidad de la investigación con modelos a escala en el campo de las casas solares, y en su caso servir de ejemplo para otras experiencias que puedan llevarse a cabo en otras escuelas.

RepRap: la máquina que se replica a sí misma.

Darwin es el nombre de la primera versión de un plotter 3D de fabricación artesanal. Solo esto ya es interesante, en una época en que la impresión tridimensional está pasando de la utopía a los hechos y de la exclusividad al gran público. Sin embargo este ejemplar, o generación de ejemplares no solo es interesante per se sino por ser el producto de una iniciativa ciertamente visionaria. Se trata de la primera versión de RepRap, un plotter 3D de patente libre que imprime piezas de plástico. Como está hecho en parte de piezas de plástico, puede reproducirlas y así crear un duplicado de las suyas para la construcción de otro ejemplar. De este modo se afirma que es una máquina capaz de autoreplicarse, al menos parcialmente.

Con independencia de su utilidad inmediata y de si su capacidad de replicación es real o solo aparente, lo más relevante parece la constatación de que gracias a internet y al concepto de "conocimiento libre" que sin duda es la revolución del siglo XXI, el público en general estará en disposición de acceder libremente a una serie de posibilidades desconocidas hasta la fecha, tales como la fabricacición personal. Según esta filosofía las personas podrán elaborar productos a medida y personalizados sin depender de los criterios comerciales de la industria, gracias a estas máquinas capaces de imprimir en tres dimensiones prácticamente cualquier objeto.

En un primer impulso inicial y en un plazo relativamente breve ya se ha producido la segunda generación de RepRap, denominada Mendel. La filosofía se mantiene y aproximadamente por 400€ se pueden comprar los componentes necesarios para su construcción. En el sitio web de RepRap se pueden descargar gratis todas las instrucciones y el software necesario para su construcción y puesta en marcha.

Esta experiencia, procedente del espíritu inconformista de un investigador de la universidad de Bath, Adrian Bowyler que la concibió en 2004, está relacionada con el concepto FabLab del MIT. En efecto, para extender el concepto de la fabricación personalizada el MIT fomentó la creación de FabLabs por todo el mundo, aunque sus fines no necesariamente deban ser sociales. En Barcelona se encuentra el del Iaac, que construyó su casa solar para el concurso Solar Decathlon Europe 2010. En este sentido es el primero en aplicar la filosofía FabLab a la construcción de viviendas. La autoconstrucción se invoca como mecanismo de producción opuesto a la industrialización, como medio de adaptarse a las necesidades concretas sin chocar con las rigideces industriales (inversiones, infraestructuras, rentabilidad). En esta línea el FabLab de Barcelona ha progresado en una pequeña realización de vivienda de autoconstrucción de bajo coste, inspirada en las construcciones precarias de Caracas, llamada Rancho Digital.

Desde este blog se lanza una nueva idea: la de que en el futuro próximo la fabricación personal dirigida hacia la autoconstrucción pueda generar viviendas de bajo coste adaptadas a las necesidades y los materiales disponibles en comunidades de escasos medios alejadas de los nucleos urbanos. Esta revolución necesita aún de experiementos que como Darwin y Mendel demuestren la viabilidad de la idea, pero al menos la idea está enunciada. En cualquier caso hace solo cinco años estas máquinas estaban aún por construir.

RepRap, FabLabhouse, Rancho Digital

White wing reloaded: un prototipo de casa solar de competición.

White wing fué el primer prototipo de casa solar de competición proyectado por el equipo de la Universidad Politécnica de Madrid para su participación en el concurso Solardecathlon 2007. Tras alcanzar la fase de anteproyecto fue abandonado en favor de otra propuesta que fue la que finalmente se construyó. Este prototipo radical estaba inspirado entre otras cosas en los aviones solares.

Las razones por las que este prototipo fue abandonado fueron diversas, si bien en esencia se centraban en la falta de soluciones tecnológicas adecuadas que hicieran viable este proyecto. La falta de tiempo y de un procedimiento fuerte de desarrollo de soluciones técnicas novedosas estuvieron en la base de este abandono.

 Los retos planteados por este prototipo eran múltiples. Por un lado tenía una cubierta en voladizo de unos 12 metros, parecida al ala de un avión. Esto obligaba a pensar en un concepto estructural que aunase bajo peso y alta resistencia, lo que seguramente conduciría a un semimonocasco de fibra de carbono. En segundo lugar la caja de vidrio que constituía el cerramiento fundamental de la casa adolecía de no disponerse de un cerramiento transparente de alta eficiencia que permitiese confiar en sus prestaciones en condiciones de concurso.

La doble piel de vidrio considerada en un principio dejaba mucho que desear, sobre todo en fachada este, donde se preveían ganacias solares excesivas en las primeras simulaciones realizadas por los expertos. En cuanto a pérdidas nocturnas, tampoco se alcanzaban valores aceptables, dado el elevado factor U de toda la envolvente. Finalmente, anque no menos que los anteriores, estaba la construcción modular del conjunto y la resolución industrial de piezas complejas como la zona de sección variable donde el pilar se convierte en ala.

En su momento se comenzó a explorar el concepto estructural de ampio voladizo de aproximadamente doce metros, proponiendo como base de trabajo soluciones tomadas de la construcción aeronáutica. Para su mejor comprensión, comunicación y desarrollo de soluciones técnicas se construyó un primer modelo a escala 1/50, con largueros principales de madera contrachapada de 3mm de espesor y costillas de madera de balsa.

Con posterioridad al modelo a escala 1/50 se comenzó a construir un modelo más grande, esta vez a escala 1/6, para poder explorar soluciones de todo tipo más cercanas a la realidad. Este modelo serviría como laboratorio de soluciones que además podrían probarse sucesivamente. Sin embargo hasta la fecha solo se construyó una primera versión de la estructura, que incluía nuevos conceptos estructurales y que mostraba algunas de las debilidades del diseño inicial. Esta versión fué objeto de una exposición en la Escuela Técnica superior de Arquitectura de Madrid.

Con respecto a otro de los escollos encontrados en el prototipo, a saber la ineficiencia de la caja de vidrio, el equipo de Flyerone ha estudiado soluciones innovadoras como el vidrio con cámara de agua en circulación, que puede convertirse en una fuerza en vez de una debilidad del prototipo, a la vista de los extraordinarios resultados obtenidos en los experimentos realizados en condiciones de intemperie real.

Con el tiempo se han descubierto una serie de cosas: el prototipo White Wing sigue después de cinco años siendo una propuesta radical, después de ver los prototipos que se presentarán al concurso Solardecathlon 2011 en EE.UU el próximo mes de octubre; el desarrollo de soluciones técnicas revolucionarias, como el vidrio con cámara de agua circulante pueden convertir la idea de este prototipo en un concepto ultraeficiente; el trabajo con modelos a escala de prototipos de viviendas eficientes, aunque incipiente está mostrando sus primeros beneficios.

En consecuencia parece que este concepto que a pesar de su innegable atractivo resultaba tan disparatado inicialmente desde el punto de vista de su eficiencia energética, ha pasado a convertirse en una apuesta vigente hacia una arquitectura solar de máximas prestaciones. Por ello su estudio se ha retomado en el Deparatamento de Construcción y Tecnología Arquitectónicas de la Escuela Técnica Superior de Arquitectura de Madrid, dentro de las actividades de una asignatura de Master de nueva creación llamada Técnicas de Diseño y Experiementación con Prototipos.

Blog de la asignatura.

What's next?-Volar invertido en el salón.

Una de las ilusiones más largamente ansiadas por los aficionados a los helicópteros de radio control ha sido poder volar en el salón de su casa. Hasta hace unos pocos años esto era imposible. Sin embargo en los últimos años este sector ha evolucionado de manera exponencial, con los pequeños helicópteros coaxiales primero y monorotores de paso fijo después. De todas las marcas destaca con nitidez E-Flite, con sus modelos pequeños MCX y MCR, que ya se han comentqado en este blog. No pueden decirse sino excelencias de estas pequeñas maravillas que reponden dócilmente a los controles del mando que además es libre de interferencias, y que permiten pasearse por la casa con vuelo de precisión sin golpear cuadros ni plantas y aterrizar en calquier sitio. Después de esto parecía todo conseguido, sin embargo faltaba algo esencial: poder hacer acrobacia en el salón con un helicóptero de paso variable que permitiese volar invertido.

Varias eran las barreras que limitaban este logro: complegidad mecánica (dificil de miniaturizar), peso del modelo, tamaño de los servos, duración de la batería, estabilización de cola, precio excesivo, poca durabilidad, etc. Sin embargo parece que E-Flite lo ha hecho de nuevo, al menos como primera versión. 25 centímetros de rotor principal es suficientemente pequeño, 45 gramos es suficientemente ligero, 3 minutos de vuelo aunque corto es un tiempo suficiente para hacer acrobacias, es robusto como sus hermanos menores, su precio inicial  rondará probablemente los 200 dólares y sobre todo, puede volar invertido.

En los ultimos años estamos viendo alcanzarse algunos logros largamente esperados como el coche de radio control a 1/32 (HPI) que nos va a permitir adaptar carrocerías de scalextric. Lo que hace tan solo una década parecía imposible o prohibitivo hoy resulta banal. Nos acostumbramos a gran velocidad a teléfonos de ultima generación inimaginables en las películas de ciencia ficción del siglo pasado. La investigación debe aprovechar este impulso para avanzar hacia soluciones arquitectónicas eficientes, que seguramente tendrán un gran sustrato electrónico. Esto además se puede y se debe explorar con modelos muy pequeños, porque son baratos y rápidos de construir.

El  principal avance técnico que ha permitido este prodigioso helicóptero es el giróscopo electrónico de tres ejes, que ha permitido simplificar la mecánica eliminando la barra estabilizadora y reduciendo peso. Su estabilidad y agilidad, además, se ven reforzadas por este sistema. La electrónica sustituye, optimiza y simplifica la mecánica. Este es el concepto que ya hace tiempo mejora el rendimiento de los automóviles, por poner un ejemplo. Confiamos en que la electrónica, que además puede probarse en modelos muy pequeños, sea uno de los motores del cambio arquitectónico del siglo XXI.

Blade MCP, RC Groups

UAV(Unmanned Aerial Vehicles): la revolución de los micro aparatos

Aunque desarrollados inicialmente con fines militares, estos ingenios cada vez encuentran más aplicaciones civiles, en casos de incendio, terremoto, inundacion u otras catástrofes. Son capaces de adentrarse en zonas peligrosas para el ser humano y realizar reconocimientos, tomas de datos y transportar pequeñas cargas.

Su definición es la de aeronaves no tripuladas, que a menudo son de pequeño tamaño aunque su variedad es grande. A medida que la electronica se miniaturiza y se abarata aumentan las posibilidades de estos modelos, que van desde la reproducción a escala de  modelos reales para su desarrollo inicial hasta modelos específicos con un propósito determinado como los aviones solares de la NASA.

Resulta increible que en fechas tan tempranas como 1917 ya se estuviese experimentando con la posibilidad de construir aviones teledirigidos, desgraciadamente con el propósito nada inocente de crear verdaderos torpedos volantes. Pero no fué hasta 1924 cuando se realizó el primer vuelo con éxito pilotado por radio control.

Una de sus aplicaciones civiles más notables es la de servir de banco de pruebas para nuevos conceptos en aviación. Es el caso del X-48B, que ha servido para experimentar en vuelo el concepto "blended-body-wing" de nuevo avión de pasajeros de la Boeing,

También existen UAV de tipo helicóptero que permiten realizar vuelos estacionarios en caso de necesitar el mantenimiento de una imagen fija enfocada durante un tiempo.

En la actualidad la empresa de base tecnológica Usol surgida de la Universidad Politécnica de Madrid desarrolla varios modelos de UAV para fines civiles tales como prevención de incendios forestales o elaboración de cartografía. Es muy probable que en un futuro no muy lejano no sea extraño contemplar estos aparatos como algo natural realizando sus funciones cotidianas de servicio.