Diseño activo
El diseño activo es un conjunto de principios de construcción y planificación que promueven la actividad física. El diseño activo en el diseño de un edificio, paisaje o ciudad integra la actividad física en las rutinas diarias de los ocupantes, como caminar a la tienda o hacer una fotocopia. El diseño activo involucra a planificadores urbanos, arquitectos, ingenieros de transporte, profesionales de la salud pública, líderes comunitarios y otros profesionales en la construcción de lugares que fomentan la actividad física como parte integral de la vida. Si bien no es una parte inherente del diseño activo, la mayoría de los diseñadores que emplean el «diseño activo» también se preocupan por la vida productiva de sus edificios y la huella ecológica de sus edificios. Aunque áreas como la vida y la huella ecológica de los edificios no forman parte del «diseño activo»,la mayoría de los diseñadores los tienen en cuenta en su trabajo.
En América del Norte, el diseño activo también se conoce como diseño de comunidad saludable, este tipo de diseño consiste en planificar y diseñar comunidades que faciliten que las personas vivan vidas saludables. El diseño comunitario saludable ofrece importantes beneficios: Disminuye la dependencia del automóvil al construir casas, negocios, escuelas, iglesias y parques más cerca unos de otros para que las personas puedan caminar o andar en bicicleta más fácilmente entre ellos. Brinda oportunidades para que las personas estén físicamente activas y socialmente comprometidas como parte de su rutina diaria, mejorando la salud física y mental de sus ciudadanos. Permite a las personas, si así lo desean, envejecer en su lugar y permanecer toda su vida en una comunidad que refleja sus estilos de vida cambiantes y sus capacidades físicas cambiantes.
Los lugares saludables son aquellos diseñados y construidos para mejorar la calidad de vida de todas las personas que viven, trabajan, aprenden y juegan dentro de sus fronteras; la persona es libre de tomar decisiones en medio de una variedad de opciones saludables, disponibles, accesibles y asequibles. Fomentar el uso mixto de la tierra y una mayor densidad de la tierra para acortar las distancias entre los hogares, los lugares de trabajo, las escuelas y la recreación para que las personas puedan caminar o andar en bicicleta más fácilmente hacia ellos. Proporcionar un buen transporte público para reducir la dependencia de los automóviles. Construya una buena infraestructura para peatones y bicicletas, incluidas aceras y carriles para bicicletas que estén alejados de manera segura del tráfico de automóviles, así como buenas leyes de derecho de paso y señalización clara y fácil de seguir. Asegurar que haya viviendas asequibles disponibles para personas de todos los niveles de ingresos.* Crear centros comunitarios donde la gente pueda reunirse y mezclarse como parte de sus actividades diarias. Y ofrecer acceso a espacios verdes y parques.
En Inglaterra
Sport England considera que el entorno construido tiene un papel vital que desempeñar para alentar a las personas a ser físicamente activas como parte de su vida diaria, lo que permite a las comunidades llevar estilos de vida más activos y saludables. En 2007, Sport England y David Lock Associates publicaron Active Design, que proporcionó un conjunto de pautas de diseño para ayudar a promover oportunidades para el deporte y la actividad física en el diseño y distribución de nuevos desarrollos. La guía se desarrolló en dos fases. La fase uno (2005) desarrolló los tres objetos de diseño activos clave de mejorar la accesibilidad, mejorar las comodidades y aumentar la conciencia («las 3 A»). La segunda fase incluyó dos sesiones de partes interesadas (mayo y octubre de 2006) que expandieron «las 3 A» en un enfoque basado en criterios.Estos criterios formaron la guía que se publicó en 2007. La guía fue apoyada por CABE, el Departamento de Salud y el Departamento de Medios Culturales y Deporte.
En 2014, Sport England celebró una sesión de partes interesadas formada por una variedad de organismos e individuos, incluidos profesionales de la planificación urbana y la salud pública, para discutir si el diseño activo seguía siendo relevante en el contexto actual de planificación y salud, y concluyeron que lo era. La guía fue revisada, conservando «las 3 A» y perfeccionando el enfoque basado en criterios de los diez principios del diseño activo. El Active Design revisado se publicó en 2015 y recibió el apoyo de Public Health England.
En 2016 Active Design: Planning for Health and Wellbeing through Sport and Physical Activity fue preseleccionado para un premio en los Premios a la Excelencia en Planificación del Royal Town Planning Institute (RTPI). Active Design fue preseleccionado en la categoría de «Excelencia en Planificación para la Comunidad y el Bienestar».
En 2017, Sport England preparó dos películas animadas, Active Design de Sport England y The Ten Principles of Active Design, además de otros tres estudios de casos.
Los principios de diseño activo se están integrando cada vez más en la práctica del entorno construido y el diseño de creación de lugares, con una lista cada vez mayor de autoridades locales en Inglaterra que hacen referencia a la guía de diseño activo de Sport England en la política de planificación. En 2018, el diseño activo se incorporó a los principios de la «Guía de diseño de Essex» revisada (preparada por el Consejo del condado de Essex y respaldada por Sport England).
En Nueva York
Reconociendo que la inactividad física era un factor importante en la disminución de la esperanza de vida, en particular porque promovía la obesidad, la hipertensión arterial y la hiperglucemia, todos precursores de la muerte prematura, los responsables de la planificación en la ciudad de Nueva York desarrollaron un conjunto de directrices que, entre otras cosas , esperaban promover la salud mediante la promoción de la actividad física. Publicaron estas pautas en enero de 2010. Las pautas también se basaron en preocupaciones sobre la longevidad del edificio y los costos ecológicos, lo que generalmente se conoce como «diseño sostenible». El impulso de las pautas comenzó en 2006 con el Departamento de Salud e Higiene Mental de la Ciudad de Nueva York (DOHMH), que luego se asoció con el Capítulo de Nueva York del Instituto Estadounidense de Arquitectos para celebrar una serie de conferencias conocidas como conferencias «Fit City».
De este proceso surgieron cuatro conceptos clave: Los edificios deben fomentar un mayor movimiento físico dentro de ellos para los usuarios y visitantes Las ciudades deben proporcionar espacios recreativos que sean accesibles y alentar la actividad física para una variedad de edades, intereses y habilidades Los sistemas de transporte en las ciudades deben fomentar la actividad física. actividad y debe proteger el uso de vehículos no motorizados Las ciudades, las áreas de mercado y los edificios deben proporcionar acceso rápido a alimentos y entornos de alimentación saludable Desde la ciudad de Nueva York, el movimiento de diseño activo se extendió por los Estados Unidos y el mundo.
Metas
La enfermedad puede provocar que no se trabaje de manera eficiente y eficaz. Los trabajadores ineficaces en la fuerza laboral causan daños a la empresa y a las personas de la comunidad. El diseño activo se esfuerza por impactar la salud pública no solo física sino también mental y socialmente. Por ejemplo, el diseño activo en el transporte respalda un entorno seguro y vibrante para peatones, ciclistas y usuarios del transporte público. Crea edificios que fomentan un mayor movimiento físico dentro de un edificio tanto por parte de los usuarios como de los visitantes. El diseño activo de los sitios de recreación da forma a los espacios de juego y actividades para personas de diferentes edades, intereses y habilidades. Además, una mejor accesibilidad a los alimentos puede mejorar la nutrición en las comunidades que más lo necesitan.
Efectos
Hay pocos estudios sobre los efectos de implementar conceptos de diseño activo, pero hay un acuerdo general en que se incrementa la actividad física de los ocupantes. Mudarse a un edificio de diseño activo parecía tener beneficios para la salud física de los trabajadores, pero las percepciones de los trabajadores sobre la productividad sobre el nuevo entorno de trabajo han variado. Un estudio informó que el personal que se mudó a un edificio de diseño activo redujo el tiempo que pasa sentado en 1.2 horas por día. No hubo un aumento significativo en la calidad del trabajo autoevaluado o la motivación relacionada con el trabajo, pero no hubo comentarios negativos en estas áreas.
Implementación
Los conceptos de diseño activos se pueden aplicar en la remodelación o reutilización de edificios y paisajes existentes. Algunos elementos incluyen el ensanchamiento de aceras y cruces peatonales; instalar elementos para calmar el tráfico que reduzcan la velocidad de conducción; hacer escaleras que sean accesibles, visibles, atractivas y bien iluminadas; hacer que las áreas de recreación, como parques, plazas y áreas de juego, sean más accesibles para peatones y ciclistas. Las personas tendrían más probabilidades de estar activas si los lugares de recreación estuvieran a poca distancia a pie.
Hay una serie de preocupaciones con la adopción de programas de diseño activos. Las comunidades en desarrollo no siempre aceptan nuevas formas de arquitectura y vida. La integración del diseño activo puede entrar en conflicto con la garantía de que la cultura histórica sobreviva. La arquitectura vernácula puede abandonarse por considerarse insuficiente o incómoda.
Estructura activa
Una estructura activa (también conocida como estructura inteligente o adaptativa) es una estructura mecánica con la capacidad de alterar su configuración, forma o propiedades en respuesta a cambios en el entorno. La estructura activa también se refiere a estructuras que, a diferencia de las estructuras de ingeniería tradicionales (por ejemplo, puentes, edificios), requieren un movimiento constante y, por lo tanto, una entrada de energía para permanecer estables. La ventaja de las estructuras activas es que pueden ser mucho más masivas que una estructura estática tradicional: un ejemplo sería una fuente espacial, un edificio que llega al espacio.
El resultado de la actividad es una estructura más adecuada al tipo y magnitud de la carga que transporta. Por ejemplo, un cambio de orientación de una viga podría reducir el nivel máximo de tensión o deformación, mientras que un cambio de forma podría hacer que una estructura sea menos susceptible a las vibraciones dinámicas. Un buen ejemplo de estructura adaptativa es el cuerpo humano, donde el esqueleto soporta una amplia gama de cargas y los músculos cambian su configuración para hacerlo. Considere llevar una mochila. Si la parte superior del cuerpo no ajustaba ligeramente el centro de masa de todo el sistema inclinándose hacia adelante, la persona caería de espaldas.
Una estructura activa consta de tres componentes integrales además de la parte portadora de carga. Son los sensores, el procesador y los actuadores. En el caso de un cuerpo humano, los nervios sensoriales son los sensores que recopilan información del entorno. El cerebro actúa como procesador para evaluar la información y decide actuar en consecuencia y, por lo tanto, instruye a los músculos, que actúan como actuadores para responder. En la ingeniería pesada, ya existe una tendencia emergente para incorporar la activación en puentes y domos para minimizar las vibraciones bajo cargas de viento y terremotos.
La ingeniería de aviación y la ingeniería aeroespacial han sido la principal fuerza impulsora en el desarrollo de estructuras activas modernas. Las aeronaves (y las naves espaciales) requieren adaptación porque están expuestas a muchos entornos diferentes y, por lo tanto, a cargas, durante su vida útil. Antes del lanzamiento están sujetos a la gravedad o cargas muertas, durante el despegue están sujetos a cargas dinámicas e inerciales extremas y en vuelo deben estar en una configuración que minimice la resistencia pero promueva la sustentación. Se ha realizado un gran esfuerzo en las alas de los aviones adaptables para producir una que pueda controlar la separación de las capas límite y la turbulencia.
Muchas estructuras espaciales utilizan la adaptabilidad para sobrevivir a desafíos ambientales extremos en el espacio o para lograr precisiones precisas. Por ejemplo, las antenas y los espejos espaciales se pueden activar para obtener una orientación precisa. A medida que avanza la tecnología espacial, se requiere que algunos equipos sensibles (a saber, instrumentos astronómicos interferométricos ópticos e infrarrojos) sean precisos en una posición tan delicada como unos pocos nanómetros, mientras que la estructura activa de soporte tiene decenas de metros de dimensiones.
Diseño
Los actuadores hechos por humanos que existen en el mercado, incluso los más sofisticados, son casi todos unidimensionales. Esto significa que solo pueden extenderse y contraerse a lo largo, o girar alrededor de 1 eje. Los actuadores capaces de moverse tanto hacia adelante como hacia atrás se conocen como actuadores bidireccionales, a diferencia de los actuadores unidireccionales que solo pueden moverse en una dirección. La capacidad limitante de los actuadores ha restringido las estructuras activas a dos tipos principales: estructuras de truss activas, basadas en actuadores lineales, y brazos manipuladores, basados en actuadores rotativos.
Una buena estructura activa tiene varios requisitos. Primero, debe activarse fácilmente. La actuación debe ahorrar energía. Por lo tanto, no es deseable una estructura que sea muy rígida y que resista fuertemente la transformación. En segundo lugar, la estructura resultante debe tener integridad estructural para soportar las cargas de diseño. Por tanto, el proceso de actuación no debe poner en peligro la resistencia de la estructura. Más precisamente, podemos decir: Buscamos una estructura activa donde la actuación de algunos miembros conducirá a un cambio de geometría sin alterar sustancialmente su estado de tensión. En otras palabras, una estructura que tiene tanto una determinación estática como una cinemática es óptima para la actuación.
Aplicaciones
La tecnología de control activo se aplica en ingeniería civil, ingeniería mecánica e ingeniería aeroespacial. Aunque la mayoría de las estructuras de ingeniería civil son estáticas, el control activo se utiliza en algunas estructuras civiles para el despliegue contra cargas sísmicas, cargas de viento y vibraciones ambientales. Además, se propone que el control activo se utilice con fines de tolerancia al daño cuando la intervención humana esté restringida. Korkmaz y col. Configuración demostrada del sistema de control activo para tolerancia a daños y despliegue de un puente.