BIM aplicado al Patrimonio Cultural
Ventanal gótico en ArchiCAD

Ventanal gótico en ArchiCAD

Revisando el libro de Rovira y Rabassa, Estereotomía de la Piedra, de 1.897, libro que recomiendo ampliamente para entender la construcción de las fábricas pétreas en los edificios históricos, encontré la siguiente figura de un ventanal gótico, que me pareció interesante para plantear el levantamiento de un hipotético ventanal en el contexto de un proyecto con ArchiCAD.

Rovira y Rabassa - Estereotomía de la Piedra 1ª parte. Atlas. Lámina 17
Rovira y Rabassa – Estereotomía de la Piedra 1ª parte. Atlas. Lámina 17

El libro puede descargarse desde la web de la biblioteca digital de la Sociedad Española de Historia de la Construcción, en el siguiente enlace: http://gilbert.aq.upm.es/sedhc/biblioteca_digital/T-038.htm

El primer paso es realizar la geometría básica,, que según Rovira y Rabassa, se crea mediante una única línea de contorno que señala todos los compartimientos, proceso que se denomina trazado a simple línea, proyección vertical de la arista viva de la moldura. La forma generatriz es un triángulo equilátero que se dividirá sucesivamente, para luego rellenar los vanos con formas de circunferencia tangentes.

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Los arcos mayores se dividen en arcadas de medio vano.

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Y cada uno de estos semivanos dan lugar a tres nuevos huecos, derivados de la subdivisión de la geometría triangular.

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El último paso es el más complicado, por la crónica carencia de herramientas para generar círculos por tangencias a otros círculos en ArchiCAD. Habitualmente no se echan de menos, pero en este caso serían una ayuda inestimable. El óculo central se obtiene por aproximación, haciendo paralelas a los cuatro arcos que delimitan el óculo, hasta que hayamos el centro del círculo.

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Los óculos laterales se realizan sabiendo que el centro del óculo está en la bisectriz de las aristas horizontal y vertical, mediante la herramienta de círculo tangente a dos rectas y un punto de paso. El esquema final queda así:

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Volviendo a la figura de Rovira y Rabassa, se aprecia que la arcada se puede construir con distintos perfiles de moldura. Así, la lámina recoge tres molduras; Figura a, de arista viva y caveto, Figura b, de filete y caveto, y Figura c, de faja, filete y caveto. Emplearemos la moldura de arista viva y caveto para este ejercicio.

04_7 - Molduras

Dibujamos una polilínea por los vértices de la moldura, y arqueamos los lados superiores empleando la opción de arco por tangente inicial.

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Lo convertimos en una Forma, la giramos en la ventana 3d para ponerla vertical, la situamos sobre los perfiles de las aristas y luego la extrusionaremos siguiendo el camino marcado por las aristas.

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La dificultad consiste en que ArchiCAD no permite representar entidades 2d en la ventana 3d, por lo que es necesario utilizar la herramienta forma para redibujar las líneas del trazado del ventanal y poder utilizarlas como referencias para los caminos de extrusión de la herramienta forma. Empezando por el marco exterior.

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El arco ojival principal se realiza como forma de revolución, empleando la varita mágica sobre una copia del perfil.

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Es importante sobrepasar la parte superior del ventanal completamente, de forma que podamos restar lo que sobra del eje de simetría mediante una operación booleana con un sólido simple.

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Haciendo la simetría del perfil resultante.

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Del mismo modo se recorta lo que sobra del exterior del vano.

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De forma semejante se realizan el resto de las figuras básicas del ventanal.

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Posteriormente se unen todos las partes de la tracería mediante unión booleana. Hay que señalar que, dado que todos los programas de modelado realizan segmentos de arcos descomponiéndolos en pequeñas secciones poligonales, las operaciones booleanas que forman la tracería dan lugar a pequeñas imperfecciones, que se solucionan seleccionando las aristas innecesarias y suavizándolas en la paleta de información de la herramienta forma.

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El proceso seguido hasta ahora es similar para construir la geometría de la tracería interior de los óculos.

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Para garantizar la coincidencia de los vértices en las molduras de los óculos, una solución es dividir el arco generatriz en un trazo repetible por sucesivas copias simétricas, y luego unir booleanamente el sólido resultante, suavizando las aristas de unión.

Los tréboles lobulados de los óculos inferiores.

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Y la tracería completa.

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Completamos con unas columnas simples (pues no es el objeto de este ejercicio), y obtenemos el conjunto acabado.

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Ahora tenemos la opción de guardar la tracería como una ventana de la biblioteca. Para ello, primero generamos una losa o forjado, del espesor total de la tracería y que la envuelva hasta sus límites. El ID (etiqueta de identificación) de esta losa debe ser wallhole, pues recortará al muro creando el hueco completo. Es importante que la cara superior del conjunto tracería + losa se corresponda con la cota +0,00.

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Luego seleccionamos el conjunto de tracería y losa, lo llevamos a la ventana 3d (sólo estos elementos usando F5), los seleccionamos con Ctrl + A, y vamos al menú Archivo – Bibliotecas y objetos – Guardar selección como – Ventana.

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El resultado final, con la tracería insertada en un muro como una ventana:

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Consideraciones finales.

  1. La herramienta forma de ArchiCAD es apropiada para definir estos elementos mediante la posibilidad de extruir una sección de la forma a través de un camino (sweep en inglés).
  2. Al mismo tiempo la herramienta forma presenta imprecisiones respecto a las formas curvas, por la necesidad de dividir cada una de esas curvas en tramos rectos.
  3. La mayor o menor precisión en la división de curvas en tramos rectos tiene un impacto enorme en el uso de recursos y en la fluidez del proceso.
  4. La herramienta forma necesita aún mayor desarrollo por parte de ArchiCAD. Por ejemplo en la automatización de aristas suavizadas, para no tener que suavizar una a una las aristas interiores de cada superficie, como sucedía cada vez que se extruía una forma curva del ejercicio.
  5. La ventana resultante de la conversión no tiene las características paramétricas de los objetos de biblioteca programados en GDL, por lo que tanto su visualización 2d como el material deben ser establecidos mediante los parámetros generales de la herramienta. La visualización en planta se consigue con la opción Sección real en vez de la opción Simbólico, en la configuración de representación en planta.
  6. El tiempo total empleado fue de unas tres horas, teniendo en cuenta que se desarrollaron varias veces algunas partes para corregir el proceso u optimizarlo.
Suavizado de aristas, proceso que hay que hacer una a una.
Suavizado de aristas, proceso que hay que hacer una a una.

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