Desde que se desveló el Museo Guggenheim de Bilbao de Frank Gehry en 1997, con su piel de titanio, nos hemos acostumbrado a asombrosos ejercicios arquitectónicos, ya sea en la compleja geometría del Estadio Nacional de Pekín (conocido como "el nido de pájaro") de Herzog & de Meuron, o en el precario voladizo del  Museo Nacional MAXXI en Roma de Zaha Hadid. Si crees que hay un sistema tremendamente complejo usándose para diseñar esos arcos, rampas y curvas que desafían a la gravedad, estás en lo cierto. Pero esa tecnología, conocida como modelado paramétrico, puede hacer mucho más que facilitar la construcción las fantásticas creaciones de Gehry, Hadid y sus colegas. El diseño paramétrico no solo se usa para hacer edificios más atractivos visualmente, sino cada vez con mayor frecuencia, para afinar con precisión cada aspecto de su rendimiento, desde la acústica, hasta la eficiencia energética. No es una aplicación tan atractiva, pero será mucho más valiosa para la arquitectura y cómo vivimos y trabajamos.

El museo Guggenheim en Bilbao

El software de diseño paramétrico calcula automáticamente cómo afectará el cambio de cualquier parámetro de una estructura a otros aspectos físicos. Es más complejo que el software de diseño asistido por ordenador (CAD en sus siglas en inglés) que es la norma en la industria desde la década de 1980. Ese software funciona básicamente como un lápiz digital; es necesario que una persona maneje un ratón para manipular las líneas en el dibujo arquitectónico. La tecnología paramétrica actual es más que una herramienta de dibujo. No solo es capaz de modelar un edificio y muchas de sus características en 3D, sino que es capaz de revisar un modelo instantáneamente. Si un arquitecto quiere alterar la inclinación de un tejado, por ejemplo, las paredes siguen automáticamente a la línea revisada. Como explica Hao Ko, director de diseño en el estudio de arquitectura Gensler, "El diseñador pone las reglas y los parámetros, mientras que el ordenador hace las repeticiones. Esto da a los diseñadores más flexibilidad para explorar diseños y podemos hacer cambios con mayor rapidez" También significa que los arquitectos están más dispuestos a hacer cambios que en última instancia podrían mejorar un proyecto.

Según ha ido mejorando la tecnología, los modelos paramétricos han aceptado más y más inputs. Los arquitectos pueden usar el software para investigar con qué se puede construir un edificio, o cómo maximizar la iluminación natural. O pueden lograr un modelo virtual del tamaño de las ventanas y la altura de los techos y cómo se enfría y calienta una estructura. "En cualquier proyecto hay un millón de posibilidades", afirma el arquitecto ­Matthew Pierce de Perkins + Will.

Algunas de las formas más dramáticas que se han diseñado con la tecnología paramétrica vienen de la mano de Frank Gehry, cuya Fundación Louis Vuitton para la Creación se inaugurará pronto en París.

Phil Bernstein, arquitecto y vicepresidente del fabricante de software Autodesk, cree que la tecnología paramétrica servirá para que los nuevos edificios sean más sostenibles en el aspecto medioambiental. (Algo crucial, dado que los edificios representan el 40 por ciento del consumo energético del mundo y una tercera parte de todas las emisiones de dióxido de carbono). El estándar actual de la industria para la eficiencia energética es el LEED (siglas en inglés de Liderazgo en Energía y Diseño Medioambiental). Los arquitectos que usan características "verdes", como plantas resistentes a la sequía o sistemas  calefacción, ventilación y aire acondicionado eficientes pueden solicitar un certificado LEED.

Las curvas características del estadio olímpico de Pekín surgieron de una compleja geometría para la que fue necesaria usar modelado por ordenador.

Pero hay quienes se muestran críticos con la calificación porque señalan que medir los resultados con precisión resulta difícil. La tecnología paramétrica puede darnos unas medidas mucho más precisas. ¿Cuánta energía necesitará un edificio? O, ¿cuánta podría generar? ¿Cuánta agua consumirá? Estas cosas se pueden decidir durante el proceso de diseño y optimizarse rápidamente; se puede ir adaptando el modelo hasta dar con los resultados que buscas. 

Es el caso del diseño de  Perkins + Will para el Laboratorio Bigelow de Ciencias del Mar, en Maine (EE.UU.). El estudio usó un software llamado Ecotect Analysis (ahora propiedad de Autodesk) para modelarlo todo, desde el rendimiento térmico hasta las técnicas de iluminación natural, la práctica de colocar ventanas u otros vanos de tal forma que la luz natural pueda iluminar de forma fiable el interior. Mientras los arquitectos iban ajustando el diseño en el ordenador, el programa calculaba y analizaba propiedades como la superficie del edificio, su volumen, y la cantidad de materiales necesarios para construirlo. Pudieron simular el rendimiento térmico de distintas combinaciones de paredes, tejados y ventanas, y hacer cálculos de rendimiento-coste. Pudieron estudiar el rendimiento de distintos tipos de cristal, y no solo en general, sino por ejemplo en la cara noreste del edificio bajo condiciones reales sugeridas por datos meteorológicos acumulados.

El Museo Nacional MAXXI de Arte del Siglo XXI en Roma, Italia.

Los beneficios de la tecnología paramétrica también se pueden ver en la Torre Shanghái, de Gensler, que está a punto de terminarse. Medirá 630 metros de alto, será el segundo rascacielos torre más alto del mundo y el más alto de China. Su forma retorcida y curvada fue una elección estética, por supuesto, pero al introducir esa geometría en una herramienta de modelado conocida como Grasshopper, los diseñadores pudieron modificar la forma para minimizar la fuerza de los vientos sobre la fachada. Como explica Ko, "Si tienes un rascacielos así de alto, tienes que estudiar los distintos grados de rotación. Hacerlo manualmente resulta tedioso. Si usas la rotación como uno de los parámetros, puedes analizar todas las posibilidades para llegar a la situación final". 

Subdivisiones idiosincrásicas

Por ahora las expresiones más conocidas del diseño paramétrico son proyectos extremos como los creados por el estudio Zaha Hadid Architects, conocido por evitar las esquinas, los ángulos rectos y las tipologías familiares. Se observa una aversión parecida a las esquinas en las asombrosas 19.000 piezas de vidrio moldeado y reforzado por cemento y los 3.500 paneles de cristal curvado que componen el diseño de Frank Gehry para Fundación Louis Vuitton para la Creación, un museo que ha costado más de 100 millones de dólares (unos 75 millones de euros) y cuya apertura en París está prevista para el año que viene.

La iluminación natural fue uno de los elementos que los arquitectos intentaron explotar al máximo en el Laboratorio Bigelow de Ciencias del Mar.

Aún así, muchos arquitectos (y sus clientes) insisten en que los gestos y la complejidad por sí mismos no son suficientes. En consecuencia, la industria de la construcción tiene cada vez más conocimientos sobre cómo mejorar la función de una estructura. Los licenciados en arquitectura llegan a los estudios con conocimientos de herramientas paramétricas como Revit, Grasshopper y Rhino; es probable que nunca hayan diseñado sin la ayuda de ordenadores, y el modelado paramétrico les resulta familiar. Entre los constructores, ingenieros y arquitectos, la adopción de herramientas digitales avanzadas para lo que se conoce como modelado de información arquitectónica aumentó del 28 porciento en 2007 al 49 por ciento en 2009 y el 71 por ciento en 2012.

Algunas de las formas más dramáticas que se han diseñado con la tecnología paramétrica vienen de la mano de Frank Gehry, cuya Fundación Louis Vuitton para la Creación se inaugurará pronto en París.

Aunque esta tecnología es útil para edificios formalmente complejos, las formas más sencillas también deberían poder beneficiarse de ella. Los arquitectos Nataly Gattegno y Jason Kelly Johnson de Future Cities Lab creen que el diseño paramétrico puede cambiar cómo vemos los planos de una casa o los patrones reticulados de la planificación urbanística. "¿Tienen que ser iguales todas las casas?" se pregunta Gattegno. El modelado paramétrico "podría abrir toda clase de posibilidades sobre lo que podría ser una casa". La construcción de casas en serie podría ser menos estándar, más personalizada y más económica y eficiente en términos energéticos.

Y la tecnología también podría servir para transformar la planificación urbanística. Igual que es capaz de crear una representación detallada de una pared, puede hacer un modelo de todo un barrio para decidir el tamaño y la forma óptimos de las distintas estructuras que hay en ella, afirma Bernstein. Las supermansiones de tamaño extraño se podrían repensar para hacer un uso más eficiente de solares, materiales de construcción y energía.

El modelado paramétrico puede tener en cuenta incluso las proporciones y el movimiento humano. Una empresa llamada AnyBody Technology, por ejemplo, hace simulaciones físicas con el cuerpo completo para el diseño de cabinas de avión o espacios de trabajo. La empresa ha empezado a colaborar en I+D con arquitectos para que un modelo paramétrico se pueda usar para simular un cuerpo que camina a través de un espacio dado. Con el tiempo los arquitectos podrían diseñar, por ejemplo, una residencia de ancianos de tal forma que se optimicen las distancias a recorrer o la ergonomía de los objetos.

Evidentemente, los modelos siguen siendo meras simulaciones. Y una cosa que este modelado no puede tener en cuenta automáticamente -al menos por el momento- es el comportamiento humano. Bernstein me contó que cuando Autodesk construyó su sede con certificado LEED, sus diseñadores "optimizaron el modelo energético al máximo" gracias al software paramétrico para después descubrir que el edificio usaba un 30 por ciento más de energía de lo que esperaban. ¿Por qué? Entre otras cosas, porque después de que las luces se apagaran automáticamente pasadas las 18:30, los equipos de limpieza las volvían a encender y ya no las apagaban.

Allison Arieff es estratega de contenido en SPUR, un think tank de planificación y políticas urbanísticas en San Francisco, y columnista habitual del New York Times.