Fractales y arquitectura

Antecedentes de estudios fractales en Arquitectura

Por Roberto Serrentino

En los últimos años, las fascinantes formas fractales han inspirado a diferentes disciplinas de producción de objetos, a explorar más profundamente sus posibilidades de aplicación. Tanto artistas como científicos, intentan aprovechar las propiedades fractales en sus propios campos de interés. Nuestra arquitectura actual está tomando conciencia de la necesidad de cambio y adaptación a la naturaleza, y en su permanente búsqueda de originalidad, ha encontrado que la complejidad ordenada de la teoría del caos podría proveer un sistema creativo, que relacione las ideas contenidas en el orden fractal y las formas arquitectónicas. Las inesperadas formas fractales creadas aleatoriamente como así también los fractales obtenidos mediante procedimientos determinísticos, constituyen fuentes de inspiración para los diseñadores.

Existen varios modos en que los conceptos fractales pueden ser utilizados en Arquitectura y Diseño. Por ejemplo, el reconocimiento de potenciales organizaciones espaciales en las formas fractales es particularmente importante en la etapa de las ideas y verificación de conceptos. O bien la composición de formas con la intencionalidad perceptual de una progresión de escalas, que despierten interés tanto al observar su fachada desde una cierta distancia como al acercarnos y observar los detalles ornamentales. Los defensores de esta idea afirman que a medida que un observador se aproxima e ingresa al edificio, debería encontrar un nuevo nivel de abstracción a menor escala, que vuelva a expresar la intención global, la significación o simbolismo, de toda la composición. Este es un concepto fractal. (Ejemplo: las casas diseñadas por Frank Lloyd Wright muestran la progresión de detalles desde lo grande hasta lo pequeño. Wright siempre se refería a una idea central como coordinadora del diseño, y esta idea central a menudo tenía origen en la Naturaleza).

20 escrito serrentino 01 casa palmer flw

Casa Palmer. Frank Lloyd Wright

Otra aplicación práctica es la medición y uso de la dimensión fractal de un diseño como una herramienta de crítica. (Ejemplo: una de las mayores críticas recibidas por la Arquitectura Moderna es la carencia de progresión en las texturas, a diferentes escalas de observación provocando que el público en general encuentre que es una Arquitectura demasiado pura, plana y uniforme. En este sentido, si comparamos un edificio de Mies Van der Rohe con un edificio del período Beaux Arts, el primero es de una pureza absoluta propia de la geometría Euclidiana, y el segundo es rico en aspectos fractales.)

Por otra parte, las distribuciones fractales en objetos naturales pueden ser usadas como idea fuerza para generar ritmos complejos útiles para diseñar. (Ejemplo: la dimensión fractal de cumbres montañosas por detrás de un proyecto arquitectónico, podría ser medida y utilizada como una guía de ritmos fractales del diseño proyectado: el sitio y el proyecto podrían tener características rítmicas similares).

En resumen, los fractales pueden ser utilizados como disparador creativo de organizaciones espaciales, como herramienta de crítica, como generadores de ideas-fuerza y como instrumentos de calibración cuantitativa para la convivencia de orden y sorpresa, de mimetización o de contraste entre las formas diseñadas y las formas del contexto.

Aunque actualmente la cantidad de autores que intentan relacionar los fractales con la Arquitectura es un número creciente, hasta ahora no son muchos los que han aportado elementos de significación. Chris Yessios, conjuntamente con Peter Eisenman, fueron de los primeros en escribir artículos acerca de la utilización de geometría fractal en Arquitectura. Yessios explica que un fractal es un sistema generativo que consiste en una figura con un estado inicial (a la que llama “base” o “iniciador”), y una o más reglas que permiten modificar ese estado inicial, a las que denomina “generador” [Yessios, 1987]. Describe un modo en que las computadoras pueden ser introducidas en el diseño arquitectónico como herramienta de exploración y generación de formas, asegurando que en el proceso de diseño arquitectónico los generadores pueden ser cambiados durante el tiempo de ejecución y el proceso generativo puede ir hacia adelante o hacia atrás, enriqueciendo el proceso. Los generadores fractales que utiliza van desde la geometría fractal básica, pasando por elementos tomados del arte ornamental árabe, e incluso procesos biológicos moleculares como estudios del tipo DNA/RNA. Yessios ha desarrollado un programa que permite utilizar varios generadores sobre la misma base inicial y luego adelantarse o retrasarse varios pasos en el proceso iterativo, dirigiendo los resultados hacia una intencionalidad de diseño específica.

Otros estudiosos del tema, Gerhard Schmitt y Cheng Chen, dieron una definición más rigurosa enunciando que los fractales son un subconjunto perteneciente a las denominadas gramáticas formales (shape grammars), donde la cantidad de reglas generativas es pequeña, el número de iteraciones recursivas es grande, y tienen la particularidad que la autosemejanza está garantizada en todas las escalas. [Schmitt y Chen, 1991]

Robert Oxman y Rivka Oxman, agregaron a los conceptos de Schmitt y Chen, que las gramáticas formales proveen un método analítico de observación de las sintaxis en las formas fractales, abriendo la puerta hacia un campo casi inexplorado sobre creatividad en el diseño. [Oxman y Oxman, 1990]. Corresponde aquí repetir que el reconocimiento de potenciales organizaciones espaciales en las formas fractales es particularmente importante en la etapa de las ideas y verificación de conceptos.

Teniendo en cuenta que “creatividad” es la habilidad de producir cosas nuevas o conocimiento nuevo, tanto en las artes como en las ciencias es obvio que antes de ser creativo es necesario tener algún conocimiento técnico de las reglas y métodos para “hacer”. De acuerdo a William Mitchell, la naturaleza misma del diseño implica creatividad, implica el hecho que no necesariamente se conoce lo que se quiere (el resultado esperado), hasta que se ve lo que se ha obtenido. Por lo tanto los fractales ofrecen la posibilidad de una búsqueda ciertamente azarosa, pero a la vez guiada por las reglas generadoras del sistema fractal y por los requerimientos funcionales de un edificio o de una configuración urbana. [Mitchell, 1990]

Los matemáticos Michael Barnsley y John Elton probaron en 1985 que es posible obtener casi cualquier imagen mediante una clase de fractales autosemejantes, denominados Sistemas de Funciones Iterativas (IFS). A tal punto que al utilizar estas funciones en procedimientos de compresión de imágenes y de representaciones renderizadas, tuvieron mucho éxito puesto que en la mayoría de los casos la apariencia y estructura de objetos del mundo real, pueden ser modelizadas y descriptas más fácilmente con fractales que con la geometría tradicional. De esta manera también las técnicas de representación de objetos arquitectónicos y de muchas otras disciplinas tuvieron grandes avances.

En 1998, S. Durmisevic y O. Ciftcioglu propusieron que los fractales podrían ser aprovechados en el diseño arquitectónico generando una forma de árbol que sirviera como estructura circulatoria tal que, superpuesta con una grilla de otras formas fractales, permitiera determinar las tipologías arquitectónicas admisibles a lo largo de la espina estructural. Este es un trabajo orientado a la integración de formas edilicias con un sistema de planeamiento urbano.

20 escrito serrentino 02 a 20 escrito serrentino 02 b Más recientemente, R. Krawczyk y M. Ibrahim retomaron el estudio del “iniciador” y del “generador”, asignándoles significado arquitectónico a los segmentos de línea que constituyen el fractal, estableciendo correspondencias con organizaciones espaciales arquitectónicamente útiles. Tomando como base el trabajo de Jean Durand (1802), quien describe un compendio de reglas de diseño neo-clásicas que aportan una base de datos de organizaciones espaciales de la época, Krawczyc e Ibrahim experimentan con estas formas como “iniciadores” y sugieren operar con cambios de dirección y proporción en los segmentos de los “generadores”, contribuyendo a la generación de formas arquitectónicas de gran riqueza visual y a impensadas organizaciones espaciales.

20 escrito serrentino 03 Referencias bibliográficas

Mitchell, William J. The Logic of Architecture: Design, Computation and Cognition. Cambridge, MA: MIT Press, 1990.

Oxman, Robert and Rivka Oxman. “ The computability of Architectural Knowledge”. The Electronic Design Studio: Architectural Knowledge and Media in the Computer Era. Eds. M. McCullough, W.J.

Schmitt, Gerhard N. and Chen-Cheng Chen . “Classes of Design – Classes of Methods – Classes of Tools”. Design Studies 12.4(1991): 246-251.

Yessios, Chris I. “A Fractal Studio”. ACADIA`87 Workshop Proceedings. Ed. Barbara-Jo Novitski Raleigh, North Carolina: ACADIA (1987): 169-181.

El texto pertenece al libro Contribuciones a los sistemas de diseño, 20 años del Laboratorio de Sistemas de Diseño, Editor: Leonardo Combes, Ediciones Magna, Tucumán, 2003. La primera parte de este artículo fue publicada aquí

Anuncio publicitario
Esta entrada se publicó el agosto 13, 2013 en 12:18 am y se archivó dentro de Escrito. Añadir a marcadores el enlace permanente. Sigue todos los comentarios aquí gracias a la fuente RSS para esta entrada.

6 pensamientos en “Antecedentes de estudios fractales en Arquitectura

  1. Pingback: Conceptos fractales en ejemplos históricos de Arquitectura | Fractales y arquitectura

  2. Pingback: Clasificación en tipos fractales [1ra parte] | Fractales y arquitectura

  3. Pingback: Clasificación en tipos fractales [2da parte] | Fractales y arquitectura

  4. Pingback: Arquitectura: ¿desde la forma al propósito o desde el propósito a la forma? (1ra parte) | Fractales y arquitectura

  5. Pingback: Arquitectura: ¿desde la forma al propósito o desde el propósito a la forma? (2da parte) | Fractales y arquitectura

  6. Pingback: Conclusiones | Fractales y arquitectura

Deja una respuesta

Introduce tus datos o haz clic en un icono para iniciar sesión:

Logo de WordPress.com

Estás comentando usando tu cuenta de WordPress.com. Salir /  Cambiar )

Imagen de Twitter

Estás comentando usando tu cuenta de Twitter. Salir /  Cambiar )

Foto de Facebook

Estás comentando usando tu cuenta de Facebook. Salir /  Cambiar )

Conectando a %s

A %d blogueros les gusta esto: