CONDICIÓN PÚBLICA Y POLÍTICA_Composición de fachada

La idea de hacer una casa fotogénica y de revista me parece ridícula, así que he optado por dejar que el exterior surja desde la composición interior de la casa. Como ya se ha tratado en entradas anteriores, principalmente en la de OBSESIONES E INTUICIONES, he intentado diseñar la casa como un solo conjunto y trabajando desde los espacios interiores a los exteriores, siendo la fachada una mera cascara que recubre el espacio interior.

Si es cierto que aunque no se Ha estudiado la fachada para que estéticamente resulte fotogénica, se han seguido ciertos patrones compositivos.

fachadas

4-NORTE

3-ESTE

2-SUR

1-OESTE

 

Enlaces:

https://proyectos5aj.wordpress.com/2014/02/28/planta-seccion-y-3d/

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NORMA_Reglamento Electrotécnico de Baja Tensión

Ya que mi proyecto esta dirigido a la domótica y la electrónica, me parecía interesante saber y entender los requisitos legales que implica tener este tipo de instalaciones en casa. Actualmente todo lo relacionado con la baja tensión esta recogido en el REBT (Reglamento electrotécnico de baja tensión). Este recoge todas las normas reglamentarias en materia de seguridad. Es necesario saber que este texto es de 2002 (aunque la ultima revisión es de 2010), y evidentemente esta normativa esta muy desfasada en el tema que me interesa, ni siquiera aparece la palabra “domótica”(ni sinónimos) en todo el texto.

Además de los vacíos en este aspecto, esta norma no termina de aportarme condicionantes que me ayuden a avanzar en el proyecto ya que es poco precisa y demasiado general (ya que intenta abarcar toda la parte de electrotecnia). Por suerte, este texto va a acompañado de “Instrucciones técnicas complementarias del reglamento electrotécnico de baja tensión” donde si se mientan las instalaciones domóticas y de automatización.

INSTRUCCIONES TÉCNICAS COMPLEMENTARIAS DEL REGLAMENTO ELECTROTÉCNICO DE BAJA TENSIÓN

Este documento consta de cincuenta y una instrucciones, que aclaran parte de los vacíos dejado por el REBT, el ultimo de estos esta dedicado a la domótica y la automatización (ITC-BT-51: Instalaciones de sistemas de automatización, gestión técnica de la energía y seguridad para viviendas y edificios). Según esta instrucción, el sistema que pretendo diseñar para la fachada, de control lumínico y solar podría ser entendido en su conjunto como un solo aparato, quedando así fuera del campo de aplicación de la BT-51. Pero ya que el sistema estará incluido en un sistema domótico mayor (quedando así regulado por este texto) el cual interactua activamente sus diversos “subsitemas”. De esta manera no solo será usado como un aparato independiente (actuador), sino que a su vez el sistema de fachada dé información (dispositivo de entrada) a la centralita, tanto de la situación del sistema como de los propios datos que el sistema extraiga del entorno, funcionando como actuador y sensor a la vez, aumentando las variables que entran a el nodo principal, y aumentando las posibilidades de interactuar de los distintos actuadores del sistema general.

Esta instrucción tampoco es demasiado técnica, al igual que la anterior, pero si define los distintos tipos de sistemas domóticos según varios criterios, de manera que me acota el camino, aportándome datos nuevos y ayudándome a desechar otros, que me hacen avanzar en el proyecto. En resumen, el texto nos clasifica los distintos sistemas según varios factores:

+Topología (estructura de la red y la configuración del sistema): árbol, anillo, lineal, etc.

+Relación entre los nodos: Sistema centralizado o descentralizado.

+Tipo de comunicación entre los nodos y los actuadores: Señales radiadas, cables específicos o señales acopladas en otros cables de baja tensión.

En función de cada tipo de sistema, la norma te reconduce a otra normativa que aclara los pormenores y casos particulares. Estas tipologías no son cerradas, pueden combinarse de distintas manera incluso trabajar de manera paralela dentro de un sistema mayor, aunque yo me he centrado en una sola por categoría ya que, como ya se ha dicho en entradas anteriores, no disponemos de tiempo para diseñar un sistema complejo que permita la combinación de estas distintas tipologías.

Como conclusión, esta normativa, encorseta mi proyecto reduciendo las posibilidades y obligándome a estudiar los distintos tipos de sistemas domóticos para poder discernir cual de ellos se adapta mejor a mi proyecto y viceversa, como se ve reflejado en la entrada anterior.

 

antonio javier

 

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MATERIALIDAD EXTREMA_Del material al artesano

     La idea era realizar un sistema de lamas interactivas en fachada. Para su realización hablé con dos expertos en la materia, en primer lugar Antonio E., carpintero, el cual me asesoró sobre las lamas físicas. En segundo lugar hable con David B.M., el cual es uno de los mayores expertos españoles en programación con grasshopper3D.

     En primer lugar, fui al taller de Antonio, el carpintero, que me asesoró sobre los tipos de maderas para exterior y la problemática de realizar las lamas de las dimensiones que quería, ya que la flexibilidad de la madera la retorcería entorno a su eje (torsor) cuando los motores actuasen sobre esta. Me habló de la posibilidad de combinar distintos materiales y finalmente darle un chapado en madera para conseguir el acabado deseado sin modificar las dimensiones.(Aumentando el precio claro)

     Para explicarle mi proyecto imprimí diversas secciones y axonometrías, aunque gracias a los muchos años de experiencia de Antonio fue muy fácil explicarle mis ideas. Personalmente no creo que halla podido aportarle nada, ya que aparte de mi relativo desconocimiento sobre la carpintería, Antonio es un experimentado profesional y dispone de cientos de maquinas, las cuales maneja con asombrosa soltura para su avanzada edad.

     En segundo lugar , contacté con David, hasta hace poco compañero de carrera(en Valencia) y actualmente esta preparando junto con otros profesores un máster en diseño paramétrico, encargándose él de enseñar el lenguaje de programación Grasshopper3D. Además el ha sido el que me ha enseñado todo lo que se de este lenguaje.

     Actualmente esta en Londres así que he tenido que comunicarme con el por Facebook:

Conversacion david

     El la imagen sacada del chat, se puede ver un resumen de la conversación que tuvimos, en la cual me explica el método que él usaría. Antes de esto, yo le había pasado el programa por correo para que viese cual era mi idea. Me aclaró que para cálculos solares, existen varios programas desarropados pos físicos experimentados, con complejas formulas de simulación solar y luminosa (Daysim y Radiance). Estos programas han sido conectados con grasshopper3d con unos plug-in que hacen de interfaz: Ladybug + Honeybee.

     Ademas me instó a ingresar en una comunidad de programadores con foros y ayudas. Me aseguró que actualmente estas comunidades están trabajando de manera cooperativa realizando mas plug-in gratuitos (como el caso de Ladybug y Honeybee, que ha sido de desarrollados y subidos por unos de los integrantes de estas comunidades).

     

     Como conclusión, creo que actualmente no es posible que aporte nada a estas personas versadas en lo suyo, todo lo contrario. En el caso particular de grasshopper3d creo que si podría aportar algo de mi, ya que entre mis obsesiones están la geometría y la matemáticas(que también es geometría). Aunque siendo realista, estos aportes son a largo plazo ya que la complejidad de este lenguaje y la capacidad infinita que tiene para combinarse con otros formatos de programación hacen que sea necesario un nivel de manejo muy elevado para realmente poder diferenciarte del resto.

 

antonio javier

Enlaces:

http://www.grasshopper3d.com/group/ladybug?commentId=2985220%3AComment%3A816916&xg_source=activity

http://www.grasshopper3d.com/

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DEL MATERIAL AL ARTESANO_

Como ya he dicho en otras entradas, me gusta la idea de usar grasshopper no como lo usan otros arquitectos, como Zaha Hadid, la cual usa algoritmos matemáticos para realizar volúmenes con múltiples curvaturas. Personalmente este no es el tipo de arquitectura que quiero hacer,  me parece mas interesante la parte de optimización y especialmente automatismo que nos permite este programa conectando con Arduino, por ejemplo.

 

A la hora de crear una casa interactiva es necesario desarrollar múltiples sistemas domóticos, esta tarea se debería dividir en “subtareas” y trabajarlas independientemente, ya que tienen gran complejidad, no solo de programación sino de ejecución y coordinación. Como la asignatura no da para diseñar la total complejidad de una casa domótica yo me centraré en solo un sistema domótico. En concreto me parece interesante y muy profundo el aspecto de control lumínico y de soleamiento usando lamas “inteligentes”.  Apartando el tema físico de las lamas (esta parte es mas de ejecución) y ya lo traté con Antonio E., el carpintero, ahora me quiero centrar en la parte de programación de las lamas.

Pensando en como iluminar la casa, y como las lamas pueden interactuar con los individuos que habitan esta, creo conveniente fijar varios modos de movimiento de las lamas, basados en análisis del entorno y de las preferencias de uso de los habitantes en cada momento. Entiendo que no es la misma iluminación la que se necesita para leer por la mañana  y con el cielo nublado, que la que se necesita para ver una película por la tarde con cielo despejado. De esta manera igual que un portátil, un móvil o un Ferrari se puede configurar en función del uso que se le valla a dar, creo necesario crear varios modos de iluminación.

En primer lugar seria necesario adaptar estos modos a las condiciones lumínicas del entorno ya que es el gran condicionante, y evidentemente si esta muy nublado el cielo no se dispondrá de luz natural suficiente para realiza ciertas tareas, independientemente de la inclinación de las lamas. Para ello ademas de la simulación del soleamiento en tiempo real realizada por grasshopper es necesario la utilización de sensores de luminosidad en las distintas estancias.

 

_LAMAS_

Se ha programado un algoritmo que en primer lugar simula el soleamiento en la localización de Madrid (usando Ladybug como se explica en la entrada del martes).  Usando esto, el programa es capaz de distinguir el entorno de grados del azimut solar en los cuales cada fachada recibe sol directo, de manera que las lamas están abiertas hasta que el sol incide en en ellas con un angulo de 45º (antes de los 45º el sol incide en las lamas pero no pasa entre ellas) a partir de este momento las lamas se sitúan en perpendicular al angulo del sol. Para las lamas horizontales se busca la perpendicular al azimut y para las verticales la altitud solar (por esto las lamas verticales se mueven mas lentas ya que, en las fechas de la simulación la altura solar varia poco y con suavidad respecto al azimut). Una vez el sol deja de incidir en la fachada, las lamas vuelven a abrirse para permitir la entrada de luminosidad.

01_GIFT_02

 

La simulación corresponde con el soleamiento del día 14 de septiembre.

Para los que queráis verlo en vuestro ordenador adjunto un .rar con los archivo .3dm (de rhinoceros) y  un .gh (de grasshopper):

-DESCARGAR ARCHIVO-

antonio javier

 

En laces:

http://www.zaha-hadid.com/ http://videos.coches.net/cnet/contents/media/FERRARI/1003554.mp4

https://proyectos5aj.wordpress.com/2014/03/10/grasshopper-una-forma-de-pensar/

Referencias:

http://www.insht.es/InshtWeb/Contenidos/Documentacion/TextosOnline/EnciclopediaOIT/tomo2/46.pdf

http://www.fenercom.com/pdf/publicaciones/guia-tecnica-de-iluminacion-eficiente-sector-residencial-y-terciario-fenercom.pdf

http://www.edutecne.utn.edu.ar/eli-iluminacion/cap03.pdf

http://www.mujeremprende.org/guias_ee/edificaciones.pdf

EJEMPLO_Grasshopper

 

En la entrada que hablaba de la herramienta, me centré en grasshopper, e intenté explicar como hacer unas sencillas operaciones para que la gente ajena a este lenguaje de programación pueda entender cual es el funcionamiento de este. Hablando con Ester me comentó, que no fui muy claro explicándome, ya que intenté sintetizar al máximo la explicación. Por eso esta entrada la voy a dedicar completamente a realizar un ejercicio básico, intentando ser mas preciso y claro.

La idea va a ser crear una curva plana, que modifique su curvatura. Y sobre esta generar una superficie tubular que se modifique a la vez que la curva.

Para empezar tomaremos una recta desde rhinoceros, con coordenadas de sus vértices (0,0,0 y 0,0,100), es decir, una recta vertical de 100 unidades de altura, la introduciremos en grasshopper y comenzamos:

1º Detectamos sus dos vértices (End points), estos los usaremos mas adelante.

2º  Dividiremos la recta (Divide curve) en la entrada N asignaremos un 3, de manera que se partirá en 3 fragmentos iguales, consiguiendo así una lista de cuatro puntos.

img__0003_ALFA

3º  Ahora seleccionaremos los dos puntos centrales (List Item), que corresponde con el punto 1 y 2. En los paneles de la derecha vemos las coordenadas de los dos puntos.

img__0002_BETA

Ahora mismo tenemos cuatro puntos, los vértices de la recta y los dos intermedios, lo único que tendremos que hacer es desplazar los dos puntos centrales a izquierda o derecha, de manera que cuando reconstruyamos la curva esta empezara y terminará en los mismos puntos pero la forzaremos a curvarse para pasar por estos puntos centrales desplazados.

4º  Descompondremos las tres coordenadas de los puntos centrales (Deconstruc) y los volveremos a componer (Construct point) modificando la coordenada X.

A la hora de modificar esta coordenada tenemos miles de posibilidades, elegiremos una sencilla. Introduciremos un rango numérico desde -20 hasta +20, del cual tomaremos un numero el cual se lo sumaremos a una de las coordenadas y a la otra se la restaremos.

img__0001_gamma

5º  Ahora solo tenemos que ordenar la lista de puntos (Stack data) y crear una linea (Interpolate) usando esta lista.

img__0000_DELTA

De esta manera, cuando modifiquemos el numero que desplaza en el eje x los puntos intermedios de la recta, esta se reconstruye.

arreglado

En este momento ya tenemos una curva que modificamos con un solo parámetro, nos olvidamos de todo anterior (tenemos la opción de apagarlo para ver solo la recta).

6º  Dividimos(Divide curve) usando un slider (entornos variables de números) para modificar el numero de divisiones. El comando Divide curve no solo nos da una lista con coordenadas de los puntos de división sino que ademas nos da una lista de  vectores tangentes a la curva en los puntos de corte.

img__0002_rho

7º  Usando los puntos de las divisiones situamos una circunferencia en cada uno(Circle CNR), este comando para realizar circunferencias nos permite hacerlas dando el centro y un vector perpendicular (por defecto aparecen paralelas al plano XY) , usaremos la lista de vectores tangentes a la curva (que obtenemos en el paso 6) para orientar las circunferencias perpendiculares a la recta, sea cual sea su curvatura. Ademas pondremos un slider para controlar el radio de las circunferencias (por defecto el radio es 1).

img__0001_FHI

 

En este último paso, hemos visto como con solo dos comandos (Dividir y hacer circunferencias) podemos trabajar con grandes listas de información de una manera muy rápida. El ejemplo nos muestra una parte muy simple del uso de las lista, pero puede llegar a complicarse mucho llegando a crear “arboles” de listas con sublistas de listas en su interior (lo complejas que queramos). En resumen, una de las utilidades mas eficaces de grasshopper es el uso de estos arboles para manejar monstruosas cantidades de información con relativa facilidad.

8º  Por último solo queda unir con una superficie la lista de circunferencias (Loft) y ya tenemos una superficie (tubo) cuya directriz tiene una curvatura variable.

resultado final

 

Este a sido un ejemplo muy básico de las posibilidades que nos brinda grasshopper. Os dejo el archivo de grasshopper para que podáis verlo.

—DESCARGAR—

antonio javier

 

EL ARTESANO ARRIESGADO_Grasshopper, una forma de pensar

Como todo problema, comenzar a trabajar con grasshopper lleva un análisis previo fuera de la computadora, en el cual tenemos que entender primero como funciona la lógica de grasshopper: es un lenguaje de programación como otro cualquiera, su peculiaridad es la capacidad de trabajar con volúmenes complejos. Usando algoritmos programables y pudiéndose conectar a su vez con otros medios.

Una de las utilidades mas importantes de grasshopper es realizar la modelación generativa, esto consiste en ir mas allá del uso del 3d. Supone adentrarnos en el propio interior de un programa como rhino, y realizar las cosas desde dentro, usando coordenadas y referenciando unas geometrías con otras, permitiéndonos una gran cantidad de posibilidades geométricas, este es el proceso que uso yo a la hora de crear un volumen complejo.

resultado final

Para empezar primero hemos de decidir si comenzamos desde una geometría ya creada en rhino, o directamente crearla desde grasshopper. Una vez esto esta definido,comenzamos a programar. Primero comenzamos en planta, y partimos de un par de puntos móviles, los cuales manejamos nosotros desde unos Slider (entornos numéricos, predefinidos por nosotros, los cuales introducen variables a la ecuación, modificando todo el resultado). Una vez generadas (y parametrizadas) las directrices y generatrices que necesitamos, pasamos a trabajar con volúmenes. Lo interesante de este método es que de estos volúmenes creados extraes información(es fundamental el apartado de análisis dentro del programa ya que es el que te hace avanzar) que a su vez usas para generar otros volúmenes cada vez mas complejos, y este proceso se repite una y otra vez. Es decir, partes de informaciones sencillas de las cuales vas sacando información cada vez mas compleja, además en el momento en que modificas cualquier dato del principio todo se modifica, ya que está conectado.

Otra función básica de grasshopper es el uso de listas, es algo complejo, así que veamoslo con un ejemplo. Cuando en Rhino usas el comando “círculo”, necesitas definir un punto base, un radio y un plano donde quieres que se genere. Pues grasshopper permite crear con un solo comando cientos de círculos, introduciendo listas con datos(Una lista para los radios, otra para los puntos base y otra con la dirección). Puedes sacar una lista, del análisis de otras geometrías e introducirlas dentro del comando circulo, de esta manera por ejemplo, podrías hacer que una curva, se parta en X partes(centros) y que genere X círculos, con la dirección perpendicular a la recta en el centro de cada circulo, variable en función de la curvatura de esta. Esto es mas fácil de programar que explicarlo con palabras.(Podéis ver un ejemplo de esto en la entrada GRASSHOPPER_Ejemplo básico)

Actualmente el uso de programas como grasshopper esta muy de moda en arquitectura. Tenemos la famosa Zaha Hadid, arquitecta y matemática, la cual se ha hecho famosa por el uso de algoritmos paramétricos en sus construcciones. El uso de este tipo de programación nos lleva a realizar una geometría con múltiples curvaturas, imposible de definir y crear con otros métodos con la misma precisión.

Personalmente no creo que el uso de este programa sea solo para parametrizar, algo interesante como herramienta, pero que algunos llevan al límite, viéndolo como un fin. Una de las cosas que mas me gusta de grasshopper, aparte de su precisión, es la capacidad para manejar gran cantidades de información y la posibilidad de optimización que nos permite. Pudiendo limitar cualquier variable en función de otra, calculando el programa cientos de soluciones posibles y dándote como resultado un entorno de variables optimizadas, pudiendo quedarte con la opción que mas te guste.

Como conclusión grasshopper es una herramienta tan versátil, que no existe un método para su uso. Ya que como todo lenguaje de programación, no es algo sistemático, hay cientos de soluciones para un mismo problema y todo depende de como entendamos la lógica del programa. El uso de este programa como herramienta nos abre un mundo nuevo de geometrías complejas y optimización máxima.

 

antonio javier

Enlaces:

-http://api.ning.com/files/svM-EmOJxqWpz8UEE2y*6s2dVgjbyxazjlH6I7RpKOdM0hNP9GhlOX80z4YkMVaqvQxEHwjEUnYrqHU2BkWSqfoizahDLiu9/100820watercubeinGrasshopper.jpg-

-http://www.giuliopiacentino.com/-

-http://www.zaha-hadid.com-

-http://www.peruarki.com/wp-content/uploads/2009/09/zaha-hadid-pabellon-burnham-pavilion-cross-section-both-ways.jpg-

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RASTREAR UN DEBATE_Privacidad Vs Internet

Reflexionando sobre la domótica, y la posibilidad de conectar las viviendas a Internet, la primera duda que me asalta es la posibilidad de que alguien invada nuestra intimidad aprovechando alguna fisura en el sistema informático de la vivienda. Me preguntaba que sería necesario para bloquear con seguridad la entrada al sistema.

Al entrar a páginas de bancos, del gobierno o las mismas redes sociales en las URL nos aparece el famoso HTTPS, parece que por tener este tipo de seguridad ya podemos hacer transacciones económicas o fichar el paro con total tranquilidad. Ademas los potentes antivirus que últimamente desapoyan nos ayudan a deshacernos de esos molestos “bichos” que nos ralentizan el ordenador y nos espían, grabando nuestras pantallas y archivando cada pagina que visitamos o cada tecla que pulsamos. Parece evidente que con todos estos métodos  podemos estar seguros, el propio gobierno de España quiere preparar servidores e interfaces para que todas las cuestiones administrativas que hoy por hoy son necesarios hacer en persona se puedan hacer en linea.

Esta es la verdad que se nos vende hoy en día, los bancos te invitan a usar sus servicios en linea, las empresas telefónicas quieren que lleves la tarjeta de crédito incrustada en el móvil y nos dan a entender que todo en Internet esta controlado. Nada mas lejos de la realidad, actualmente existe una desinformación general enorme en aspectos de seguridad online, a la gente normal (los que no somos informáticos y nos dedicamos a este mundo) nos hacen creer que solo por tener un usuario y una contraseña ya estamos seguros. La verdad es que es relativamente fácil conseguir cuentas y contraseñas de cualquier persona, es mas, diariamente se publican listas con usuarios y contraseñas robadas de manera gratuita (las cuentas de los pobres, las de los ricos las venden para cosas mas “productivas”). Actualmente es realmente fácil, con los conocimientos necesarios, reventar un servidor, incluso las mas grandes multinacionales han sufrido ataques, tenemos el ejemplo de Apple, o la pagina del ministerio de vivienda que afirmaba que “NO VAS A TENER CASA EN LA PUTA VIDA”. En resumen es relativamente fácil, que los propios desarolladores dejen alguna falla o grieta en servidor que pueda aprovechar cualquier persona para entrar con los permisos suficientes para copiar en cuestión de minutos la información personal de miles de personas. Esto hablando de servidores de multinacionales, evidentemente asaltar un PC privado es ridículamente fácil. Los mas pesimistas afirma que actualmente 2 de cada 3 PC esta ya infectados con “bichos” malintencionados que nos espían con unos u otros motivos.

El debate de la seguridad y privacidad en Internet esta últimamente en boca de todos, potenciado por las ultimas noticias sobre espionaje por la NSA  el mundo cada vez está mas conectado y actualmente hay una industria multimillonaria encubierta bajo los fallos de seguridad. Esto para los que se dedican a este mundo parece obvio, los propio hacker llevan la webcam tapada. Es evidente que Internet es un invento maravilloso, antes el mundo iba mas lento. Las posibilidades de comunicación e interactuación eran mucho mas limitadas. Pero es triste que nadie nos avise de que cualquier dato que este en un ordenador, tableta, smartphone es completamente público, cualquiera en cualquier momento puede acceder a estos datos.

Como conclusión creo que lo mas sensato es limitar la conexión de la casa a Internet.

 

antonio javier

pd: Personalmente os aconsejo que veáis, como usuarios de Internet, el vídeo de Chema Alonso que he incrustado en la bibliografía.

ENLACES

http://www.uoc.edu/web/cat/articles/castells/m_castells10.html

http://www.taringa.net/posts/ciencia-educacion/10220057/Mitos-de-HTTPS-y-la-navegacion-segura.html

http://tecno.americaeconomia.com/noticias/debate-sobre-derecho-la-privacidad-en-internet-arriva-davos

http://elpais.com/tag/caso_ciberespionaje_eeuu/a

-http://isopixel.net/archivo/2013/07/la-pagina-de-desarrollo-de-apple-fue-hackeada/

-http://www.20minutos.es/noticia/269614/0/hackean/web/vivienda/

-http://2.bp.blogspot.com/-x-6eLB6tw4c/UvkN3FV70aI/AAAAAAAAQN4/qcuyTFvy8K8/s1600/infanta-chorizo.jpg

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