Acrilic-Resin-Bioplastic Thermochromic

En el presente trabajo de fin titulación se elabora un prototipo de envolvente arquitectónica paramétrica y dinámica en edificios, dando una solución puntual al problema de radiación solar que genera des-confort y problemas de salud, devolviendo al ser humano unas condiciones habitables próximas al clima natural, siendo éstas idóneas para el desempeño de tareas vitales y sociales.

En la ciudad de Loja la incidencia solar ha llegado a alcanzar los 17 UV según el INAMHI,  siendo los 11 UV el mínimo recomendado por la Organización Mundial de Salud (OMS), esta cifra es la más alta que puede soportar el ser humano. En los edificios de la UTPL no existe una protección solar en la orientación este-oeste, y si éste lo posee son con elementos que no permiten el paso de la luz, como persianas, lamas, brisolei, etc., dando una solución temporal y no autónoma al problema planteado.

El principal interés de desarrollo del trabajo de fin de titulación es continuar con la investigación en un tema de tesis planteado anteriormente “Envolventes arquitectónicas cinéticas con sistemas mecánicos aplicados a la protección solar en las fachadas de vidrio”, evolucionando de esta manera en el procedimiento, metodología, sistemas, diseño y materialidad, logrando la implementación de nuevas condicionantes físicas y naturales.
Para la investigación se realizaron dos métodos, teórico y empírico; en el teórico se buscó los diferentes sistemas que se pueden aplicar a las envolventes arquitectónicas y en lo empírico se experimentó en la fabricación de los prototipos hasta llegar al perfeccionamiento según las necesidades y requerimientos que fueron evolucionando paralelamente con la tesis.

Como objetivos se planteó: primero comprender los sistemas y materiales en envolventes cinéticas arquitectónicas, segundo experimentar con prototipos de envolventes con herramientas digitales paramétricas y de fabricación digital, tercero proponer un prototipo de envolvente en escala 1:1 para el Edificio 9 de la UTPL.

En el primer capítulo se hace un estudio del arte profundizando los diferentes sistemas aplicables a envolventes arquitectónicas, tales como el estructural, cinético, digital, paramétrico y natural; también se analizó materiales inteligentes utilizados en prototipos ya desarrollados.

En el segundo capítulo se experimentó con la geometría en el software para obtener una analogía con la naturaleza dando como resultado una estructura voronoi que surge a partir de componentes y  parámetros modificados en el plug-in Grasshopper del programa Rhinoceros; a dicho resultado se aplicó materialidad para el desarrollo de prototipos experimentales.

En el tercer capítulo se ejecuta la propuesta, partiendo de la problemática ambiental, continuando con el desarrollo de la estructura y relleno del prototipo. Se discute los resultados obtenidos con la metodología planteada por Juan Monjo y se realiza un análisis de UV para comprobar la hipótesis; finalmente se da movimiento al mismo con un sistema autónomo de arduino partiendo de los datos de la declinación solar en Loja, obteniendo que el panel tenga una dirección perpendicular a los rayos del sol de acuerdo a cada día del año.

El trabajo concluye teniendo como resultado que el panel permite el paso de la luz disminuyendo en un 75% - 90% el paso de los rayos UV, dependiendo del material de relleno.