Aproximación de superficies para el diseño de envolventes arquitectónicas

Abstract

El presente trabajo consiste en la definición de un método de aproximación de superficies mediante mallas, para el diseño de envolventes arquitectónicas. Dichas mallas. definirán estructuras tipo gridshell, membranas definidas por estructuras de barras, normalmente de una capa y cuya cubierta se defina mediante caras plana o elementos continuos. Lo métodos de aproximación a revisarse consisten en optimizaciones de triangulaciones predefinidas sobre la superficie. dicha optimización se realizará por cuestiones estéticas y constructiva . Posteriormente dichas triangulaciones servirán para obtener una malla poligonal según diferentes diseños de patrones poligonales. que en el ámbito de este trabajo, consistirán en patrones hexagonales. Lo métodos propuestos en esta investigación constituyen una herramienta para el diseño de aproximaciones que procura establecer una relación directa entre diseño y lubricación. La finalidad, por tanto, no es otra que Ia de una aplicación en la definición de estructuras en envolvente arquitectónica . Aunque los modelos sobre los que se ha trabajado responden, al menos conceptualmente, a la tipología constructiva de gridshell, los sistemas descritos son aplicables a cualquier tipo de estructura que finalmente vaya a ser construida mediante barras y/o paneles . Aunque la motivación principal de este trabajo consistía en trabajar sobre superficies de forma libre. dado el sentido generalizador de los método descritos, serían aplicables a cualquier tipo de forma.

This paper involves the definition of a method or surface approximation by meshes. These meshes are defining grid shells, structures usually constructed of simple-layer lattice to define theen closure. The assembly or the lattice can be set of planar or curved faces or it can be enveloped by a continuous membrane. The methods of approximation consit of the optimization of predefined triangulation sover the urlace. which will be very use full or aesthetic and fabrication purposes. After wards, these optimized triangulations will be used in order to get a polygonal mesha ccording to several predesigned patterns that, in this research, consist or an hexagonal pattern. The methods used in this rescarch should be taken as a tool for surface approximation design and as way to established a strong relation ship between design and fabrication. Therefore, the purpose of this research is the applications of this tools in structural design for architectural envelopes. Although the referenced models in this research are what we know a grid shells, the methods described can be used to design a wide range of structural types made by the assembly of flat panels and a structural lattice. In the same way, this methods can be applied generally to any kind of shape not only to free-form structures