Arquitectura y computación

Texto escrito en Abril de 2017, no publicado.

Arquitectura y computación

En la Inglaterra del s.XIX, William Morris encarnó una de las personalidades más sobresalientes; político ligado al movimiento socialista, escritor de éxito, pintor, pero por encima de todo arquitecto y líder del movimiento Arts and Crafts. Morris defendía que para liberarse del paisaje de inmundicia y explotación que había traído la fabricación industrializada, había que volver a la elaboración de artículos manufacturados. Con este fin fundó una empresa dedicada a la artesanía que quería servir como ejemplo de un modo de producción más justo e igualitario.

Pero hubo un problema: sus productos y edificios eran tan costosos, en comparación con los producidos industrialmente, que solamente las clases altas podían adquirirlos, y por lo tanto resultaban inútiles para resolver los problemas de la sociedad industrial.

El caso Morris representa la imposibilidad de oponerse a las transformaciones técnicas que acontecen a lo largo de la historia. Sus intenciones eran buenas, pero fue incapaz de comprender que la incorporación de la fuerza de las maquinas había cambiado para siempre la realidad.

Una nueva transformación está aconteciendo en estos momentos: la revolución computacional está transformando la sociedad, sus modelos productivos, y también la arquitectura. La componente autónoma del cambio tecnológico es tan fuerte que se impondrá a cualquier actitud conservadora. A los arquitectos que no acepten la implantación de lo computacional tarde o temprano les pasará que sus edificios dejaran de ser operativos en la nueva realidad naciente.

Aunque, al menos, las posiciones retrogradas acaban resultando estériles. Mucho más peligrosas resultan las adhesiones al progreso que veneran la novedad sin ningún tipo de reflexión crítica. Como ocurre con los tecnofílicos que se entregan a lo digital sin analizarlo, como si fuera la solución a cualquier problemática social, y que en el terreno de la arquitectura computacional, han desarrollado una frivolidad geométrica absoluta con superficies diarreicas vanamente contorsionadas hasta lo imposible. Algunos de los edificios criticados por Raúl Oliva en su artículo de la Maleta número 18, como la ciudad de la cultura de Santiago de Compostela, son trágicos ejemplos de ésta tendencia basada en una confianza ciega en el progreso.

Pero la simple censura a lo computacional corre el riesgo de encallarse en posiciones anacrónicas al estilo Morris. Es necesario buscar el punto medio entre en el insensato culto a la novedad y las posiciones absurdamente conservadoras: no se trata de discutir si lo computacional es bueno o malo sino más bien de estudiar cómo lo computacional puede ayudarnos a poner la arquitectura al servicio del bienestar humano.

“La componente autónoma del cambio tecnológico es tan fuerte que se impondrá a cualquier actitud conservadora. A los arquitectos que no acepten la implantación de lo computacional tarde o temprano les pasará que sus edificios dejaran de ser operativos en la nueva realidad naciente.”

Antes que nada hay que clarificar que por “diseño computacional” no se entiende el simple uso del ordenador como mera herramienta de dibujo. Lo computacional aparece cuando la informática sirve para modificar nuestros diseños en una dirección que no habíamos pensado, cuando nos ayuda a explorar nuevas formas gracias a una emulación del intelecto humano.

Veamos con más profundidad las ventajas de ésta nueva manera de diseñar, y sus peligros.

1) Lógica algorítmica versus lógica figurativa

Como explica Mario Carpo, en los textos fundacionales de Vitruvio o Alberti, no aparecen ilustraciones o dibujos sino instrucciones escritas que señalan como componer los edificios o sus partes. Por ejemplo, se establecen normas que indican que si la altura de una columna esta entre unos valores a y b, su arquitrabe debe medir X, pero que si la altura se sitúa entre c y d entonces el arquitrabe debe medir Z. En otras palabras, se utilizan algoritmos, es decir, conjuntos de reglas explícitas que establecen relaciones entre parámetros que permiten hacer un cálculo y hallar una solución.

Esto cambia en el renacimiento cuando en los tratados, como los de Vignola o Palladio, se introducen imágenes ricamente detalladas que se apoya en el lenguaje de la geometría descriptiva con el que se representan plantas, alzados, secciones o perspectivas. Esta lógica figurativa de representación se acrecienta con la revolución industrial y la aparición del movimiento moderno de arquitectura, gracias a la aumentada capacidad de reproducir imágenes y la invención de la técnica fotográfica.

Sin embargo, el avance de la computación, acontecido en las últimas décadas, comporta un retorno a la lógica algorítmica. Como en tiempos de Vitruvio, la arquitectura vuelve a ser descrita con secuencias de órdenes que indican resultados formales vinculando parámetros. Pero ahora con la ventaja de poder introducir los algoritmos en computadoras dotados de una sobrehumana capacidad de cálculo.

Andrea Palladio, grabados de ‘Los cuatro libros de arquitectura’ (1570)

2) Datos, abstracción y objetiles

La recuperación de la lógica algorítmica y la consecuente declinación de la figuración comportan un cambio profundo: la imitación y reproducción de prototipos concretos percibidos por los sentidos, es sustituida por la pretensión de describir los edificios mediante reglas abstractas.

Imaginemos, por ejemplo, el diseño de una fachada con aberturas. Dentro de la cultura figurativa, nos basaríamos en los conocimientos adquiridos mediante el análisis de diferentes modelos visuales, más clásicos o más modernos, y dibujaríamos la fachada, distribuyendo las ventanas, empezando quizás con algún croquis y detallándola progresivamente hasta obtener un resultado final que, en el fondo, sería el reflejo de arquetipos aprehendidos sensorialmente.

En cambio desde la lógica algorítmica, trataríamos de encontrar un conjunto de reglas y parámetros genéricos que nos sirvieran para deducir la forma y la posición de los huecos. Diríamos que los agujeros de la fachada son polígonos de N lados, con una dimensión j, situados en una malla K x P a la que pondríamos una serie de condiciones de distribución. Es decir, reduciríamos el diseño no ya a una cuestión grafico-perceptiva sino a la elaboración de normas universales que contienen en si todas las fachadas con huecos imaginables. Y solamente al aplicar variables específicas, obtendríamos una fachada concreta. Como la de la torre O-14 de Dubai de Reiser i Unemoto, donde se establece que los huecos serán cuasi circulares, que serán distribuidos en una malla distorsionada siguiendo criterios estructurales, y que su tamaño variará según unas reglas que pretenden generar visiones cambiantes desde el interior del edificio.

Estamos entonces ante una cierta normativización matematizante de la creación arquitectónica que además no solamente afecta a la generación de formas sino también a su análisis. Con la eclosión de lo computacional, ya no es necesario que el arquitecto imagine si habrá suficiente luz en una parte de una habitación o si la temperatura interior será idónea. En el nuevo paradigma, la imaginación perceptiva es sustituida por cientos de programas que permiten anticipar con precisión como van a comportarse los edificios que proyectamos; desde la luminosidad, al gasto energético, la eficiencia estructural, el coste económico, o la apariencia de los materiales elegidos, cualquier parámetro relevante es potencialmente examinable por un algoritmo. La intuición propia de la percepción figurativa está siendo sustituida por los fríos datos.

Al desvincularse de la aprehensión de objeto singular, lo arquitectónico se vuelve genérico: ya no proyectamos un edificio concreto, sino que tratamos con familias de diseños, entrando en la dimensión de lo que Deleuze llama un objetile, esto es, un objeto genérico que produce diferentes variantes al modificarse las variables que le definen. Del mismo modo que la ecuación (x-a)2– (y-b)2=r2 al cambiar sus variables produce todas las circunferencias posibles, un solo algoritmo arquitectónico puede analizar o generar cientos de construcciones.

3) Adaptabilidad geográfica y temporal

Por lo tanto, es posible concebir una arquitectura que se adapta a los diferentes contextos geográficos ya que simplemente variando los parámetros se crean soluciones amoldadas a dispares condiciones ambientales. De este modo, quizás se podría saldar una vieja deuda de la arquitectura moderna que fue incapaz de controlar la proliferación de construcciones de pésima calidad acontecida a lo largo del siglo veinte porque lo computacional permite soñar en una propagación de diseños controlados y de alta calidad.

Además, más allá de la fase de diseño, la algoritmización de la arquitectura sirve también para adecuar el edificio a lo largo de su vida útil. Gracias a los nuevos mecanismos de sensorización el edificio puede ajustarse automáticamente a las condiciones de uso y entorno. Un caso pionero fue la fachada del Institute du Monde Arabe en Paris, de Jean Nouvel, dónde una serie de sensores controlan una celosía metálica de geometrías arabescas para regular el nivel de luminosidad interior.

En la misma línea, vamos a asistir a una mayor integración entre nuestra capacidad de generar información y el funcionamiento de las construcciones que habitamos para acomodarlas a nuestras necesidades, como ocurre en el proyecto de oficinas The Edge en Amsterdam, donde una aplicación relaciona los usuarios y el edificio, regulando la iluminación, la temperatura e incluso la localización de los sitios de trabajo que varían cada día según las necesidades de la organización.

4) Integración industrial

Ya hace años que vivimos un importante proceso de robotización en el que la producción industrial es gobernada por algoritmos y esto implica que el control computacional de los edificios puede abarcar también la fabricación de sus componentes integrándola en un mismo sistema de reglas.

Por ejemplo, en las bodegas Gatenbein, de Bearth & Deplazes, el diseño algorítmico de los cerramientos realizados con una celosía de tocho, que busca unos valores óptimos de estabilidad, luz y ventilación, se alarga hasta controlar los movimientos que realiza un brazo mecánico que coloca con minuciosidad los ladrillos.

El diseño se conecta con la producción lo cual comporta un cambio radical respecto al paradigma de la arquitectura moderna que se basaba en la composición de los elementos uniformemente preconcebidos por la industria. La conexión directa del proyecto y la fabricación abre un territorio a explorar en el que los robots de corte y montaje son capaces de realizar y colocar piezas individualizadas de forma variable, adaptadas a cada situación, con una precisión altísima. E invita a creer en una construcción de edificios elaborada únicamente por maquinas como ya ha realizado la Winsun Decoration Design Engineering Co en China.

2.- Reiser + Umemoto – O-14 tower
3.- Willian O’Brien Jr – Imagen hiperrealista del proyecto Hendee-Borg house
4.- Ateliers Jean Nouvel – Institute du Monde Arabe
5, 6.- Bearth & Deplazes / Gramazio Kohler – Gantenbein Winery / Fabricación robótica de la fachada de la Gantenbein Winery

5) Circularidad proyectual y flujo de información

Más allá de utopias más o menos desables, lo que está claro es que estamos viviendo una informatización de la construcción en el sentido de que todo el proceso relacionado con la elaboración de edifcios puede ser descrito como un complejo flujo de información controlada en mayor o menor medida por algoritmos.

La pretensión de la computación seria llegar a relacionar desde la pieza más pequeña hasta el conjunto del edificio en un solo sistema informado. Una integración de los diferentes componentes y escalas: en vez de las jerarquías de sistemas constructivos propias de la arquitectura moderna, que por ejemplo diferencian la estructura principal, de la estructura secundaria o la estructura de la fachada del revestimiento, tendríamos un todo complejo dónde los elementos están enlazados y se acentúan las interrelaciones, de tal manera que, por ejemplo, un cambio en la gran escala del edificio se traslada de un modo inmediato, reconfigurando las piezas más pequeñas componen el conjunto.

En este sentido, el proceso de creación puede cambiar sustancialmente. Ya no se diseña un producto dibujando unos primeros croquis que se van concretando hasta los detalles sino reglas que controlan un flujo de información, y que son iterables y modificables tantas veces como sea necesario hasta lograr un diseño óptimo. Se facilita así la componente circular del proceso creativo lo cual permite transitar desde la totalidad del proyecto a sus partes más particulares de una forma mucho más rápida y completa.

6) Nuevas formalidades

Como defiende John Frazer, la arquitectura computacional no tiene en principio ningún estilo necesariamente propio, ya que serán los algoritmos diseñados y la selección de los parámetros considerados relevantes lo que definirá la apariencia de los edificios, siendo posible desde un minimalismo rectilíneo hasta una estética curvilínea y barroca.

Pero a pesar de esta, a priori, indeterminación estilística, se ha consolidado la idea, reforzada por el manifiesto paramétrico de Patrick Schumacher, que lo computacional tiene que ver con la aparición de gran cantidad de superficies curvas que llevan a una suerte de ergonomía de la continuidad: paredes que se transforman en techos, cubiertas onduladas, suelos que se elevan describiendo superficies orgánicas. En definitiva, un gran repertorio de formas continuas, que más allá de frecuentes excesos retóricos, han tenido efectos positivos al generar prolongaciones funcionales entre el espacio urbano y el espacio interior, y en romper las divisiones de los edificios entre áreas funcionales de tal manera que obtenemos una mayor integración y flexibilidad.

Detrás de ésta ergonomía de la continuidad se esconde el rechazo al espacio estrictamente ortogonal propio del paradigma de la arquitectura moderna. Las nuevas composiciones rompen con el orden repetitivo para abrazar una estética de la variabilidad que aborrece la repetición simple y defiende formas suaves y maleables. En este contexto coge fuerza la idea de gradiente entendido como el cambio progresivo de los elementos arquitectónicos para adaptarse a las diferentes situaciones.

Por otro lado, la capacidad de conectar en un único flujo de información las diferentes partes del edificio puede apuntar hacia la necesidad de crear una lógica común que conecte las diferentes escalas. De este modo, pueden ganar fuerza ideas formales como la fractalidad, a saber, la aplicación de una misma regla de composición desde las partes más pequeñas hasta la totalidad del edificio.

Además, la aplicación de algoritmos sirve para repensar el trabajo con materiales gracias a un análisi más profundo de las fuerzas internas que operan en su consititución físca. Buena muestra de ello es la obra de Archim Menges, como el ICD/ITKE Reserach Pavilion 2012, en el que se emplea la fibra de vidrio y la de carbono no ya de un modo tradicional, como compuestos que necesitan ser aplicados en moldes, sino trabajando con sus cualidades filamentosas, utilizables gracias a los robots de control numérico con capacidad para “escupir” hiladamente el material.

“La gran asignatura pendiente es entonces llenar de sentido la potente maquinaria algorítmica. Los proyectos deben abandonar la arbitrariedad con argumentos sólidos que los justifiquen: hay que diseñar algoritmos que conecten parámetros relevantes.”

Reflexión crítica

La objeción más habitual a la arquitectura computacional es que produce formas espectaculares pero vacías de contenido y por lo tanto inútiles. Y ciertamente muchas veces es así. Seguramente producto de la atracción irreflexiva por la potencia de los nuevos medios digitales que ofrecen la posibilidad de controlar geometrías acrobáticas que en demasiadas ocasiones resultan puramente fatuas.

La gran asignatura pendiente es entonces llenar de sentido la potente maquinaria algorítmica. Los proyectos deben abandonar la arbitrariedad con argumentos sólidos que los justifiquen: hay que diseñar algoritmos que conecten parámetros relevantes.

Pero no es esta una tarea sencilla. Como señaló Rafael Moneo en su discurso de ingreso en la Academia de Bellas Artes, El concepto de arbitrariedad en arquitectura, “buena parte de la historia de la arquitectura puede ser entendida como el denodado esfuerzo que los arquitectos hacen para que se olvide aquel pecado original que la arbitrariedad implica”. Así pues, las veleidades formales son inherentes a la práctica arquitectónica, es normal que también se hayan producido con la eclosión computacional, a lo que corresponde, otra vez, tratar de buscar sentido para librarnos del “pecado original” mediante la introducción de cierta lógica que combata lo arbitrario.

La tentación más inmediata es apoyarse en los aspectos mesurables que tiene la arquitectura como la eficiencia estructural, el ahorro energético o el control del coste económico. Las geometrías graduales y complejas que propone la arquitectura computacional podrían justificarse por la adaptación de las formas a la variabilidad del contexto en que se construyen. Por ejemplo, la radiación solar que recibe una fachada no es uniforme sino que viene descrita por un gradiente y por lo tanto sería lógico que los elementos que sirven para protegerse del sol variaran gradualmente en función de su posición.

De todos modos, la subsunción absoluta de la creación arquitectónica a cuestiones cuantitativas tampoco es deseable. De entrada porque muchas veces las exigencias contextuales apuntan a soluciones formales contradictorias. Un caso pueril: el deseo de tener una fachada con vistas despejadas hacia el exterior se contradice con la voluntad de protegernos de una insolación excesiva. Pero es que además hay muchas dimensiones en arquitectura, relacionadas con la estética, la sociología o la política, que muy difícilmente pueden expresare como resultado numérico.

La arquitectura no es subordinable a programas de análisis de datos. En este sentido hay que denunciar las posiciones autopoieticas de cierta arquitecura computacional que aspiran a transformar el diseño en una suerte de actividad “automática” controlada por ordenadores, y que además desprecian la historia con el argumento que lo digital es tan poderoso que invalida toda la arquitectura pasada.

Considero que el camino debe ir en un sentido diferente. Solamente subiéndonos a los hombros de los grandes maestros conseguiremos avances verdaderos. El modo algorítmico de diseñar, como veíamos en el caso de Vitruvio, no es nuevo. Es más, a pesar de la prevalencia de la lógica figurativa tras el renacimiento, la presencia de normas más o menos claras para describir los principios de las corrientes arquitectónicas siempre ha estado presente, y en realidad cierta evolución del movimiento moderno, como el estructuralismo holandés, el metabolismo japonés o la obra de Cristopher Alexander, ya apuntaban claramente a un retorno de la lógica algorítmica.

De hecho, como dice Lluís Ortega “un modo fructífero de afrontar el impacto de lo digital en arquitectura podría ser pensarlo como algo más parecido a un giro – similar al giro lingüístico filosófico- que a un cambio de paradigma kuhniano”. Es decir, la aparición de lo computacional comporta antes que nada una reflexión sobre el modo en que describimos la arquitectura que, en mi opinión, debe llevar a narrar los diseños mediante reglas manifiestas de producción formal que puedan ser introducidas en computadoras. No basta con explicaciones vagas de los proyectos o teorías generales, es necesario construir un lenguaje donde la forma se deduzca de algoritmos explícitos.

Lo político, lo cultural, lo económico, lo estético, y otras de las disciplinas difusas que comparecen en la arquitectura deberán formar parte del nuevo lenguaje computacional, a veces mediante una parametrización pero sobre todo definiendo posiciones de partida. Aunque la computación nos capacita para realizar análisis mucho más precisos gracias a su brutal capacidad de cálculo, en ningún caso podrá sustituir la capacidad sintética y creativa de la consciencia humana: el enfoque originario que se da a cualquier proyecto, las ideas marco, los objetos esenciales, la búsqueda de un punto intermedio entre deseos contradictorios, las aproximaciones sensuales que van más allá de cualquier proceso comunicativo o la elección de parámetros relevantes, son decisiones proyectuales que no puede tomar una máquina.

Al mismo tiempo, el arquitecto tendrá que asumir su papel como diseñador de sistemas de información. Si se acepta este nuevo rol, habrá un aumento del valor de la praxis arquitectónica, pero si se rechaza, la revolución digital puede ser la ruina de la buena arquitectura, y no porque las maquinas tomen el control de la realidad sino porque lo computacional caerá bajo el dominio de fuerzas contrarias a la calidad.

Sin tener un control de los datos, corremos el riesgo de entrar en una espiral normativa dónde los algoritmos en vez de abrir nuevas posibilidades de diseño sirvan para asegurar intereses industriales, burocracias estatales o simplemente tendencias de determinados desarrolladores de software. Una suerte de espacio controlado por motivaciones que disminuyen la capacidad creativa de los arquitectos o coartan las acciones de los usuarios. Como puede ocurrir, como señala María Ibáñez, “cuando las organizaciones políticas imponen Building Information Modeling”, un software que “llega preinstalado con inclinaciones organizativas que refuerzan la inercia normativa de la industria de la construcción existente”. O asimismo, como cuando somos rehenes de las imágenes realistas producto del renderizado que nos empujan hacia el puro aspecto visual, olvidando que lo táctil, lo sonoro y tantos otros modos perceptivos, configuran también la experiencia de la arquitectura.

En cualquier caso, lo que parece claro es que no podemos mirar hacia otro lado, negando la creciente influencia de lo computacional en el terreno de la arquitectura. Ciertamente, como en todo lo relacionado con la construcción, la transformación será lenta, pero si no le prestamos el suficiente interés, corremos el riesgo de acabar realizando diseños anacrónicos incapaces de solucionar los problemas sociales, como le ocurrió en el diecinueve al bienintencionado William Morris.

ICD ITKE Research pavilion 2012
ICD-ITKE – Research Pavilion
Fotografías
Portada y 1.- Andrea Palladio, grabados de ‘Los cuatro libros de arquitectura’ (1570)
2.- Reiser + Umemoto ‘Reiser + Umemoto – O-14 tower’
3.- Peter Guthrie ‘Willian O’Brien Jr – Imagen hiperrealista del proyecto Hendee-Borg house’
4.- Bruce Yuanyue Bi ‘Ateliers Jean Nouvel – Institute du Monde Arabe’
5.- Ralph Feiner ‘Bearth & Deplazes / Gramazio Kohler – Gantenbein Winery’
6.- Gramazio Kohler ‘Bearth & Deplazes / Gramazio Kohler – Fabricación robótica de la fachada de la Gantenbein Winery’
7.- ICD-ITKE ‘ICD-ITKE – Research Pavilion’