Domingo 25 Agosto 2019

La madre de todas las membranas

Hace ya un tiempo se presentó el sistema Hypermembrane, que viene a solucionar según sus autores, Jordi Truco y Sylvia Felipe, las deficiencias del sector de la construcción en todo el mundo, del que dicen no ha evolucionado como otros sectores como el de la automoción o el náutico. "Este es un sistema de construcción estándar para estructuras de forma libre y adaptable en la arquitectura". Consiste en un sistema de elementos físicos y digitales capaces de generar múltiples y no predeterminadas formas modificables en función a los diferentes requisitos espaciales, climatológicos o energéticos.

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Truco y Felipe desarrollan desde el año 2003 la tecnología de la Hypermembrane en el marco de su tesis doctoral del máster "Emergent Technologies and Design" de la Architectural Association School of Architecture de Londres, donde estudiaron.
A lo largo de estos años el interés de esta tecnología ha sido reconocido por numerosos premios y exposiciones, hasta que en el año 2011 fue escogido por el Programa Marco FP7-SME-2011-BSG de la Unión Europea, que ha culminado años después con la construcción de un prototipo del sistema en el que se realizarán los test de validación del proyecto. El proyecto está coordinado por el Centro Internacional de Métodos Numéricos en Ingeniería – CIMNE (España) y son socios DCP Pultrusion (Francia), TAO (Alemania), HYBRIDa/Buildair y Ascamm (España). El éxito de la investigación actual culminará cuando las mejoras técnicas permitan la industrialización del proyecto.

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Objetivos
El propósito principal es poder proporcionar al mercado de la construcción un producto totalmente industrializado y estandarizado para erigir estructuras arquitectónicas ligeras de pequeñas y grandes envergaduras que necesiten reproducir superficies geométricas libres y complejas. La propuesta también se centra en la adaptabilidad de la forma y la reutilización de una estructura con diferentes propósitos (energético, programático, reducción de costes, etc.).

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Soluciones La construcción es una de las industrias más tradicionales y menos tecnificadas. Existe una importante falta de tecnificación cuando la comparamos con otras industrias constructivas como la aeroespacial, la automovilística y la marítima. Esta es una situación anormal que genera consecuencias negativas sociales y económicas (baja calidad del producto, alta accidentalidad, falta de exportabilidad, inestabilidad laboral, etc.). La industria de la construcción necesita el apoyo en investigación y el desarrollo para poder ser más competitiva e integrarse dentro de los estándares mundiales actuales.
Para poder poner en práctica las innovadoras características del sistema -elasticidad, adaptabilidad de la forma, control algorítmico, resistencia auto-portante en un número ilimitado de posiciones de equilibrio – el proyecto Hypermembrane también abarca el desarrollo y la investigación en otras áreas técnicas.
Más específicamente el proyecto pretende desarrollar una estructura adaptativa para fines arquitectónicos, enmarcada en el campo de la biomimética, un software específico para el diseño y la validación estructural, un proceso de fabricación industrializada y un sistema de actuación basado en tecnologías mecatrónicas.

 

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"Las características del sistema Hypermembrane son sumamente innovadoras en el contexto de las estructuras arquitectónicas, por su elasticidad y adaptabilidad formal, el control algorítmico de la forma y la capacidad auto-portante en un ilimitado número de posiciones de equilibrio".

 

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El sistema digital de la Hypermembrane es una herramienta digital que funciona como recreador virtual de las variaciones geométricas dentro de sus límites materiales y la validación de los elementos estructurales finitos para las morfologías virtuales propuestas.
El punto de activación para esta herramienta de diseño digital es la posibilidad de controlar morfológicamente un ilimitado número de posiciones de equilibrio del sistema de la Hypermembrane basado en la relación algorítmica que existe entre la curvatura conseguida por el sistema de la Hypermembrane y la elongación diferencial de sus componentes de compresión.

 

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Para avanzar en la implementación de este sistema ha sido necesario llevar a cabo una tarea de investigación y desarrollo tecnológico en un amplio espectro de disciplinas, como son los modelos numéricos por simulación de comportamientos y diseño computacional en el ámbito de la arquitectura (I+D realizado por CIMNE), el diseño de materiales compuestos y su industrialización y el diseño de sistemas de actuación en el ámbito de la mecatrónica (I+D realizado por el centro tecnológico ASCAMM).

 

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Estructura formal
La Hypermembrane consta de dos partes o sistemas diferenciados. Por un lado, el sistema físico de la Hypermembrane es una estructura con forma adaptable auto-portante capaz de mantenerse en diferentes posiciones de equilibrio dependiendo de los requisitos de programación. Su articulación formal se basa en las propiedades elásticas de los materiales compuestos; la forma de las vigas y su capacidad de deformación y el diferencial de elongación local de las partes de compresión que producen deformaciones globales en la estructura agujereada (llamados actuadores). Para sus autores, "el desarrollo de estos dos sistemas hará posible que la Hypermembrane sea una realidad en un futuro próximo como una estructura que forme parte del sistema de construcción".

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