Para 2050, se espera que la población mundial supere los 10 mil millones de personas, lo que convierte a las ciudades superpobladas en uno de los problemas más preocupantes del presente. El análisis de datos, el aprendizaje automatizado, los desarrollos de transporte y el rápido desarrollo de nuevas tecnologías sociales alteran las necesidades de las personas y las comunidades, lo que tendrá un impacto directo en el problema del hacinamiento y en nuestro entorno construido en gran medida.
Este es el contexto en el que se llevó a cabo la segunda edición de la Conferencia Arquitectura del Futuro, comisariada por el arquitecto Dmytro Aranchii, con sede en Kiev, del 9 al 11 de octubre de 2019, en Kiev, Ucrania. Con el tema 'Lo inevitable: las tecnologías disruptivas que configuran el futuro de la industria AEC', fue la conferencia europea más grande sobre tecnologías emergentes y organizó debates innovadores sobre cómo las diferentes profesiones y tecnologías están configurando el futuro de la arquitectura, desde ciudades futuristas hasta casas, incluso a la arquitectura extraterrestre. Entre sus oradores se encontraban algunas de las prácticas más reconocidas y progresistas del siglo XXI, incluidas Foster + Partners, Zaha Hadid Architects, GENSLER, Woods Bagot, Arup, Rat[Lab], AI SpaceFactory y HASSELL.
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El principal desafío de diseñar nuevos espacios o incluso modernizar los existentes radica en las necesidades de la humanidad que cambian rápidamente, así como en las tecnologías de evolución que sustentan estas necesidades. El diseño orientado al ser humano y las metodologías experimentales basadas en datos son los principales caminos explorados al discutir las ciudades del futuro. La combinación de ambos crea una perspectiva holística interdisciplinaria que identifica las necesidades humanas que deberán abordarse, combinándolas con las tecnologías y los datos disponibles para ayudarnos a diseñar un futuro competente y sostenible, tanto en el ámbito construido como en el virtual.
Después de tres días muy intensos de conversaciones, entrevistas, talleres y paneles de discusión sobre este asunto apremiante, hemos llegado a identificar 7 consideraciones relacionadas con la arquitectura que están dando forma a la discusión hacia el diseño de mejores ciudades:
1. Cambio climático
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El cambio climático es uno de los asuntos más urgentes a tener en cuenta cuando se habla de futuras ciudades. Los edificios y la construcción en conjunto representan el 38% de las emisiones de CO2 relacionadas con la energía. El tema más simple y más impactante a considerar con respecto al cambio climático es que el edificio más sostenible es el que nunca se construye. La restauración sobre la demolición es una de las tendencias más relevantes a tener en cuenta, ya que no solo ahorra dinero y tiempo, sino que también disminuye el impacto que tenemos en las emisiones de carbono al eliminar el proceso de construcción y la demolición en sí.
La eficiencia energética en los edificios es otra forma de reducir las emisiones de CO2. Toda la industria está pasando por una transformación catalizada principalmente por BIM, que integra todo el ciclo de vida del entorno construido y, más recientemente, el Internet de las cosas (IoT). En pocas palabras, las redes de sensores y los sistemas de gestión de edificios rastrean todo tipo de datos, proporcionando información profunda sobre el rendimiento en tiempo real, prediciendo posibles problemas y entregando datos para actuar. El control de temperatura, el monitoreo de energía, el consumo de agua y el rendimiento en tiempo real se registran y procesan, junto con el comportamiento humano, haciendo que los edificios respondan a nuestras propias interacciones.
Mario Bodem, quien trajo a la industria de la fabricación de cemento al centro de atención, dio una perspectiva muy perspicaz sobre este tema. El producto del cemento se ha disparado en un 300% desde 1990, en gran parte debido al desarrollo en China. Junto con su daño ambiental (causado por los 40 mil millones de toneladas de arena y grava que se eliminan de las playas y los cauces de los ríos cada año, lo que representa el doble de la cantidad de sedimentos transportados; en otras palabras, estamos usando arena más rápido que la naturaleza lo que tarda en crearla), la fabricación de cemento solo representa el 8% de las emisiones mundiales de CO2.
Nuestro aumento de temperatura promedio global debe mantenerse por debajo de 1.5C, lo que significa que las emisiones de CO2 deben disminuir en un 45% desde sus niveles de 2010 para 2030. Aunque los científicos están trabajando en varias soluciones para abordar este objetivo (reducir la cantidad de materias primas utilizadas , cambiando a métodos de producción más eficientes, encontrando sustitutos para el cemento y la arena al hacer concreto, por ejemplo plástico), ninguno de ellos es lo suficientemente bueno. Necesitamos cambiar por completo la forma en que nos acercamos a la construcción para alcanzar la construcción con cero emisiones de carbono. En pocas palabras, para mantener el calentamiento global por debajo del umbral de 1.5 ° C, que aún tendrá implicaciones devastadoras en nuestro hábitat, existe una cantidad finita de contaminación de carbono que el mundo puede emitir o un presupuesto fijo de C02. Si mantenemos nuestras emisiones de carbono como están hoy (lo que no está sucediendo, aumentan anualmente), solo tenemos 26 años antes de que este "presupuesto" se agote.
2. Técnicas disruptivas
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La Cuarta Revolución Industrial se desarrolla rápidamente a medida que aumenta la digitalización de las interacciones humanas a un ritmo exponencial y disminuye el plazo en el que las personas adoptan nuevas tecnologías. La digitalización de la industria de la construcción es hoy una de las mayores oportunidades para los inversores, ya que atrae la atención global de líderes de opinión, innovadores y profesionales: la planificación urbana, la arquitectura y el diseño son hoy algunas de las áreas más prometedoras que pueden afectar el futuro de la humanidad.
El Internet de las cosas (IoT), diseño regenerativo y paramétrico, inteligencia artificial, robótica, impresión 3D, big data y realidad virtual son solo algunas de las nuevas herramientas con las que los arquitectos pueden contar para cambiar su forma de pensar, diseñar y construir las ciudades del futuro. Esto significa que el papel del arquitecto tendrá que pivotar, abrazando la colaboración multidisciplinaria y adoptando nuevas tecnologías en sus flujos de trabajo para abordar esta nueva interfaz de oportunidades. Puedes obtener más información sobre cómo la tecnología y la arquitectura están dando forma al futuro en nuestra entrevista con Sushant Verma de Rat [Lab].
Realmente creo que la mayoría de estas tecnologías se volverán redundantes y obsoletas en un lapso de tiempo muy corto, por lo que para cuando realmente aprendamos sobre cualquier tecnología o técnica, también se volverá obsoleta. Por lo tanto, siempre habrá una brecha entre el diseño y la tecnología, que es lo que necesitamos para conectar y unir. Entonces, ¿cómo estar preparado para el futuro? Tenemos que entender los problemas a los que nos enfrentamos hoy, los que hemos resuelto en el pasado y cómo los hemos solucionado. Prepárate, conviértete en la solución de los problemas. Creo que es un conjunto de habilidades que todos tenemos que mejorar.
Sushant Verma, de Rat[Lab]
Las tecnologías disruptivas se aplican a cuestiones de todas las escalas, desde cuestiones multifactoriales complejas como la planificación urbana paramétrica hasta productos más centrados en el ser humano, productos de iluminación diseñados para cambiar cada pocos minutos, simulando condiciones reales de luz natural y regulando los ritmos cardiacos de las personas para generar espacios más saludables y felices.
Anja Ehrenfried, Directora General de Citythinking, compartió "Planificación inteligente paramétrica (PSP)", un software basado en algoritmos desarrollado para crear diseños flexibles y eficientes, optimizado para diferentes escenarios y tipologías urbanas que se espera que formen el futuro. Al desarrollar su propio catálogo de componentes para crear modelos urbanos innovadores, que luego se parametrizan en conjuntos de reglas y definiciones, la herramienta ofrece un diseño que optimiza la capacidad de caminar, la interacción social, la integración de uso mixto y muchos otros factores.
3. Nuevos materiales de construcción
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Todas las consideraciones anteriores crean un terreno fértil para la innovación en nuevos materiales de construcción y tecnologías de producción digital. La forma más inteligente de abordar este problema es sistemáticamente: en lugar de devastadores bosques, playas y riberas, deberíamos usar nuestros propios desechos reutilizando, reciclando y reciclando. Algunas de las opciones más interesantes aquí incluyen materiales plásticos a base de desechos, materiales absorbentes de CO2 (como CLT), materiales renovables y biomecánica.
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La impresión 3D también abre una perspectiva interesante al permitir la creación de nuevos materiales con prestaciones mejoradas (por ejemplo, el material a base de polímero creado por AI SpaceFactory en su propuesta para Marsha) y optimizando la cantidad de material utilizado en la construcción. En el caso del hormigón, puede reducir el uso hasta en un 40%. Este exceso se produce hoy porque actualmente no hay penalización por el diseño excesivo, lo que alienta a los diseñadores e ingenieros a equivocarse por el lado de la seguridad y la estética sobre la eficiencia del material.
4. Densidad urbana
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Construir más alto, en menor cantidad y más denso fueron algunas de las opciones analizadas y discutidas durante la conferencia. Los oradores tenían teorías muy diferentes sobre en qué dirección debería crecer la ciudad.
Por un lado, Helen Taylor (Woods Bagot) y Rachel Cooper (Arup) se unieron para explorar sótanos profundos como el futuro de la ciudad, un concepto basado en cómo la densidad y el crecimiento de la población han resultado en la necesidad de cavar en profundidad, así como en construir alto. A través de su proyecto más reciente, The Londoner, comparten cómo cavar un sótano de 35 metros de profundidad en el centro de Londres para albergar servicios como un cine, un salón de baile y restaurantes funcionaría mejor debido a las condiciones térmicas y acústicas. Puedes obtener más información sobre el proyecto y los principales desafíos relacionados con la construcción subterránea en la siguiente entrevista.
Por otro lado, tenemos a Lukasz Platkowski, Director de Diseño de GENSLER, quién en realidad participó en el diseño de uno de los edificios más altos del mundo (Shanghai Tower, China). Presentó la visión actual del espacio de trabajo de GENSLER, que propone edificios medianos a altos que traducen las granularidades horizontales de las viviendas al lenguaje más vertical de los vecindarios comerciales. El resultado es un lenguaje híbrido en el que los edificios altos se desarticulan horizontalmente, creando relaciones espaciales más ricas que aumentan la calidad de las interacciones entre las personas y les permiten conectarse y colaborar en espacios diseñados para fusionar el estilo de trabajo con el estilo de vida.
5. Big Data y comportamiento humano
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Si la movilidad es el alma de la "ciudad del movimiento" del siglo XX, los datos son el corazón de la "ciudad de las transacciones" del siglo XXI. La tarea más importante será proporcionar una infraestructura flexible, adaptable y conectada que ofrezca lugares que funcionen para las personas. Este es el desafío y el futuro es ahora.
Laura Narvaez Zertuche, Foster + Partners
Las ciudades futuras son ciudades inteligentes y operarán como un gran ecosistema basado en datos. Actualmente se está registrando cada interacción y condición, y varias compañías ya están utilizando estos datos para extrapolar y proyectar diseños más inteligentes que se adapten mejor a las necesidades humanas. Algunos de los aspectos más importantes de la ciudad que se están analizando actualmente y cuyo diseño futuro podría mejorar aún más con los datos incluyen peatonalización, accesibilidad, usos mixtos, niveles de uso fluctuantes en diferentes momentos del día y durante diferentes días de la semana (buenas ciudades tienen niveles de actividad equilibrados las 24 horas, los 7 días de la semana y nunca deberían tener espacios 'muertos'), la integración de diferentes culturas y comunidades, un tema urgente que crece cada día más.
6. Co-working y co-living
La salud humana y el bienestar psicológico también son áreas que pueden mejorarse y optimizarse mediante el uso de tecnología y datos. A medida que la población humana se duplique, será fundamental optimizar la calidad de los espacios públicos, permitiendo a las comunidades compartir e interactuar en espacios diseñados para la accesibilidad y la diversidad. La calidad de la comodidad en los espacios de trabajo y la vivienda se medirá a través de sensores que proporcionan datos en tiempo real sobre el bienestar y los indicadores de comodidad primarios, como la luz natural, los niveles de oxígeno y la interacción humana, por nombrar algunos. Por ejemplo, un edificio podría detectar que los niveles de oxígeno son bajos, haciendo que las personas se sientan cansadas o estresadas, activando automáticamente los sistemas de ventilación en respuesta. También podría conectarse a aplicaciones de calendario y exponer sitios que no se están utilizando en tiempo real, optimizando el uso del espacio.
El diseño de interiores también tiene un impacto en la comodidad y la salud, ganando relevancia a medida que los espacios se hacen más pequeños y más concurridos, lo que hace que la calidad de estos espacios sea aún más relevante para nuestro bienestar psicológico. Será necesario desarrollar y poner en práctica una comprensión más profunda de cómo el color, la materialidad, la espacialidad, la iluminación e incluso la decoración afectan el comportamiento humano.
7. Arquitectura extraterrestre
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La producción de nuevos hábitats en otros planetas es la nueva carrera espacial del siglo XXI. Visto por muchos como una de las formas más prometedoras para resolver el problema de la sobrepoblación, muchos otros lo perciben como una aberración, ya que no deberíamos pensar en comenzar nuevas civilizaciones en el espacio exterior cuando aún no hemos resuelto cómo desarrollar una forma eficiente de habitar nuestro propio planeta. Compañías como Foster + Partners, HASSELL, AI SpaceFactory no solo están diseñando arquitectura extraterrestre, sino que están investigando técnicas de construcción que permiten erigir objetos en condiciones que son completamente diferentes del entorno de la Tierra.
Living Architecture Lab explora los sistemas vivos y desarrolla edificios reconfigurables de forma autónoma con la capacidad de autoorganizarse, autoevaluarse y mejorarse mediante el aprendizaje automático, desafiando así el ciclo de vida lineal de los edificios (extracción de materia prima, fabricación, construcción, operación, demolición y eliminación).
Otro ejemplo de arquitectura extraterrestre es AI SpaceFactory, una agencia de diseño arquitectónico y tecnológico multiplanetario que ha desarrollado la primera tipología extraterrestre alta: MARSHA, una casa de varios niveles y sin pasillos que se erige en la superficie de Marte. Donde las estructuras en la Tierra están diseñadas principalmente para la gravedad y el viento, las condiciones marcianas requieren una estructura optimizada para manejar la presión atmosférica interna y las tensiones térmicas.
Este proyecto mantiene una huella pequeña, minimizando las tensiones mecánicas en la base y la parte superior que aumentan con el diámetro. La estructura alta y estrecha otorga a las personas un punto de vista superior para observar el paisaje y la espacialidad responde a las demandas físicas y psicológicas conocidas y anticipadas de una misión a Marte. El proyecto, que forma parte del desafío centenario de la NASA, es el resultado de la construcción autónoma y la utilización de recursos in situ, encontrando materiales en la superficie de Marte para construir sus hogares. Uno de los grandes resultados del proyecto incluye un material recién inventado, que utiliza un biopolímero creado a partir de materiales orgánicos y lo mezcla con la fibra de basalto disponible en Marte. El resultado es un nuevo material termoplástico que en realidad es más resistente que el concreto, sostenible, reciclable y compostable.
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Creo que el ojo del arquitecto está en la apreciación de la urgencia de un enfoque de diseño centrado en el ser humano para el espacio, que prioriza la emoción humana y su sensibilidad a la experiencia humana. El cálculo viene al traducir esa forma en algo que puede ser entendido por un robot de impresión 3D de 6 ejes, que tiene que convertir eso en una ruta en espiral en espiral para depositar las capas de impresión para luego crear una forma que sea estructuralmente sólida.
Michael Bentley, AI SpaceFactory
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Las necesidades humanas están cambiando a un ritmo rápido, mientras que las tecnologías que transforman nuestras necesidades e interacciones están cambiando aún más rápido. Por lo tanto, es hora de repensar cómo nos estamos acercando al desafío de diseñar el entorno virtual y construido en el que se están llevando a cabo estas transformaciones. Uno de los primeros pasos para repensar este problema radica en identificar las consideraciones que más influyen en esta transformación, las cuales incluyen el cambio climático, tecnologías disruptivas, materiales de construcción innovadores, densidad urbana, big data, comportamiento humano, co-working, co-living y arquitectura extraterrestre. La combinación de un diseño orientado al ser humano, las metodologías experimentales basadas en datos y la colaboración holística interdisciplinaria son clave para identificar las necesidades humanas que deberán abordarse, mientras que combinarlas con las tecnologías y los datos disponibles nos ayudará a diseñar un entorno futuro competente y sostenible. .
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