PROYECTO
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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.
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.
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.).
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.
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.
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).
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”. n