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Sandra Varela Melero
-10407-
Tutor: Javier Pioz
2014//2015 E.T.S.A. Madrid
-
-tfg-
The Sponge paradigm
Introducción biónica al concepto
-Esponja-
---------Prólogo--------
-01-
---------Biónica y biomimética--------
-03/06-
---------Biónica y arquitectura--------
-07/10-
--------Sector de aplicación--------
-11/12-
-00-
Índice
---------Prólogo--------
-01-
---------Biónica y biomimética--------
-03/06-
---------Biónica y arquitectura--------
-07/10-
--------Sector de aplicación--------
-11/12-
--------Sector de investigación--------
-13/44-
- Introducción -
-14-
- Poríferas - 
-15/17-
- Euspongia officinalis -
-18/42
Lógica morfológica
-20/21-
Lógica estructural
-22/28-
Lógica funcional
-29/42-
--------Lógica de la esponja--------
--------Lógica de proyecto--------
-43/58-
--------Bibliografía--------
-61/62-
--------Seccionando la esponja--------
-65/107-
Sección planta
-65/77-
Sección transversal
-78/89-
Sección longitudinal 
-90/107-
“Design paradigms” is a term that we use to talk about a thousand different great 
little ideas that are at the heart of natural and manufactered devices.”
Warren Wake - “Design Paradigms, a sourcebook for creative visualization”
Prólogo 
“The Sponge Paradigm” es un libro en que se busca 
una modelización del concepto “esponja” tan utilizado 
en arquitectura, mediante un planteamiento biónico.
El título está basado en el libro “Design paradigms” 
de Warren Wake donde plantea un catálogo completo 
de paradigmas utilizados como modelos o conceptos 
de diseño, del mismo modo que considero que el 
concepto “esponja” o su derivación “esponjamiento” 
son paradigmas de gran uso en arquitectura. 
Dado el carácter natural de una esponja, pues se trata 
de un animal, decido realizar el análisis de este concepto 
desde un análisis biónico del ser, para poder así entender 
realmente cuál es la lógica organizativa y funcional del 
mismo, y poder establecer las normas o parámetros que 
debe cumplir un proyecto “esponja” en arquitectura. 
De este modo, el libro comienza por explicar 
brevemente en qué consisten la cienca y la arquitectura 
biónica, cómo funciona y cuáles son sus fines y métodos, 
para aplicarlos posteriormente en el estudio realizado.
Al sumergirme en el método biónico de proyecto, 
comienzo por analizar la Esupongia Officinalis, o 
esponja común de baño, por ser claramente la especie a 
la que suelen hacer referencia los arquitectos. Comienzo 
por una introducción a la familia de las poríferas para 
presentar el contexto de la esponja. Posteriormente, 
divido el estudio en tres áreas o escalas lógicas. Por 
orden de escala, primero analizo su lógica morfológica, 
sus células y sus procesos vitales. Alejandome, procedo 
a analizar la lógica estructural, determinada por su 
esqueleto y las fibras que lo componen, y por último 
analizo la distribución de cada uno de estos elementos 
en el cuerpo de la esponja para entender su lógica 
funcional. 
Una vez entendida toda esta información concluyo 
explicando las cinco normas fundamentales que 
componen una esponja, y con ellas, propongo cinco 
parámetros o normas que un proyecto debería cumplir 
para poder ser considerado un proyecto “esponja” y no 
un proyecto que parece una esponja, descartando así la 
aplicación metafórica del concepto. 
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--------Sector de investigación--------
-13/44-
- Introducción -
-14-
- Poríferas - 
-15/17-
- Euspongia officinalis -
-18/42
Lógica morfológica
-20/21-
Lógica estructural
-22/28-
Lógica funcional
-29/42-
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Biónica y Biomimética
“Si la edad de la Tierra fuera un año y el presente, un suspiro antes de la 
medianoche de Nochevieja, nosotros apareceríamos hace quince minutos, y toda 
la historia escrita se concentraría en los últimos sesenta segundos. Por fortuna 
para nosotros, nuestros compañeros planetarios – el fantástico entramado de 
plantas, animales y microbios – han estado perfeccionando pacientemente sus 
tecnologías desde marzo…”
Janine M. Benyus – Biomímesis: Cómo la ciencia innova inspirándose en la naturaleza.
Sobre el ser humano y el entorno que lo rodea
Tenemos la extraña costumbre de pensar que el 
ser humano todo lo inventa, todo lo descubre y todo 
lo construye. Que el ser humano es completamente 
independiente, autónomo, superior. Pero no es cierto. 
Vivimos rodeados de información, de procesos, de 
lógicas, de estructuras, de ritmos…de información 
extra-humana, de perfección infinita. Porque incluso 
nosotros mismos, los seres humanos, somos naturales, 
y ¿Acaso no es el cuerpo humano la estructura lógica, 
ordenada y optimizada que mejor conocemos?
Por supuesto, no siempre se ha obviado de esta forma 
masiva la utilidad y la perfección de aquello que nos 
rodea y complementa. Curiosamente, si preguntamos 
a aquellas culturas nativas que han permanecido 
inalteradas por la cultura occidental sobre este tema, 
nos contarán cómo observan y aprenden de los métodos 
de caza de los animales o de la distribución de la 
vegetación que les rodea. Y ellos a su vez no podrán 
dejar de preguntarse por qué nosotros no hacemos lo 
mismo.
A lo largo de la historia nos hemos ido alejando cada 
vez más de nuestro entorno, engrandeciendo nuestro ego 
sintiéndonos superiores y dueños de todo aquello que 
nos rodea. Tras un largo proceso de adaptación al medio 
natural,-que podemos cuantificar en millones de años-, 
el hombre empieza a adquirir conciencia de su falta de 
aptitud para oponerse la pura naturaleza e iniciará un 
lento pero irreversible “proceso de artificialización” 
imponiéndose sobre ella para acomodarla(1). 
Empezamos siendo unos grandes cazadores y 
recolectores, en pleno contacto con el mundo natural, 
hasta que dimos el primer paso de control, con la 
revolución agrícola. Este fue seguido por la revolución 
científica, la revolución industrial, hasta llegar a la 
revolución petroquímica y de la ingeniería genética, 
llegando al máximo punto de independencia, al máximo 
punto de autismo. En este punto nos encontramos, en 
un punto de inflexión en el que, una vez conseguido el 
objetivo, ¿qué es lo siguiente?
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Aprender de la naturaleza
Como consecuencia de todo esto, no hace mucho 
tiempo que surge una corriente de personas que 
por alguna razón deciden retomar ese contacto. 
Se escapan de ese mundo autocreado, buscando 
respuestas a preguntas que ellos mismos no pueden 
resolver. Al menos no por su cuenta. Aterrizan en un 
mundo desconocido e infinito donde las respuestas se 
encuentran codificadas, y sólo hace falta aprender a 
descodificarlas, aprender a aprender, aprender a mirar. 
Como dicen Javier Pioz y M. Rosa Cervera en su libro 
-Arquitectura y Biónica-, “Mirar, esta es una acción 
que parece bastante fácil pero que en realidad no lo 
es. La mayoría tiene capacidad de ver, pero muy pocos 
saben mirar. Para mirar hay que querer ver, y creer en 
lo que se ve.” A esta búsqueda de respuestas y a esta 
habilidad de saber mirar se le llama hoy en día biónica, 
biomimésis o biomimética.
De este modo, podríamos definir la biónica como 
la ciencia que utiliza la naturaleza como fuente de 
conocimiento e inspiración, para dar respuesta a los 
problemas que se nos presentan a los seres humanos. Y 
fue en 1958, hace solo 57 años, cuando Jack E. Steele, 
a quien se le atribuye la invención del término biónica, 
la definió como “ciencia de los sistemas que tiene un 
funcionamiento copiado del de los sistemas naturales 
o que presentan las características de los sistemas 
naturales o análogos a ellos”. Esto no quiere decir 
imitar o copiar, sino observar, aprender, analizar, 
interpretar y reinterpretar la información que la 
naturaleza nos brinda, que podrá ser puesta en práctica 
de manera literal o no. Es reflexionar sobre sus métodos 
para optimizar las formas y especializar sus estructuras. 
Es conseguir “el más por el menos”. (2)
Sin embargo, es cierto que esta apertura al mundo 
exterior no viene propiciada sólo por la falta de 
respuestas, si no también graciasa la evolución de la 
ciencia que nos facilita esta misión de aprendizaje. Y 
así, como afirma Janine Benyus, bióloga, escritora, 
y una de las principales representantes de la biónica 
en la actualidad, que ha contribuido enormemente a 
la expansión y desarrollo de esta ciencia, - “Cuando 
miramos profundamente a los ojos de la naturaleza, 
ésta nos deja sin aliento y, de manera positiva, 
rompe nuestra burbuja. Nos damos cuenta de que 
todas nuestras invenciones ya han surgido antes en 
la naturaleza en una versión más elegante y menos 
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costosa para el planeta. Nuestros ingeniosos 
entramados arquitectónicos ya se prefiguran en los 
tallos de los lirios y las cañas de bambú. Nuestros 
sistemas de calefacción central y acondicionamiento 
del aire son superados por los 30 °C constantes de los 
termiteros. […] Incluso la rueda, que siempre hemos 
considerado una invención genuinamente humana, ha 
resultado estar presente en los motores moleculares que 
accionan los flagelos de las bacterias más antiguas.”- 
Y en cierto modo, esto tiene todo el sentido, pues la 
naturaleza en su proceso de evolución ha tenido que 
enfrentarse a las adversidades del medio y adaptarse 
a ellas desarrollando sus tecnologías naturales para 
poder sobrevivir desde mucho antes de que nosotros ni 
siquiera existiéramos. 
La Biónica es por tanto un nuevo campo de acción 
multidisciplinar en el que se relacionan la biología – 
es decir, la ciencia que estudia a los seres vivos -, con 
la tecnología – en cuanto a conjunto de aplicaciones 
prácticas relacionadas con cualquier ciencia o arte -, 
para aprovechar las experiencias de la naturaleza en 
beneficio de la técnica.(3)
Es así que, la biónica puede aportar un enfoque 
diferente al modo en que se aborda hoy la arquitectura. 
Porque, ¿acaso no es el proceso arquitectónico una 
sucesión de preguntas y respuestas plasmadas en un 
mundo natural de una manera artificial para satisfacer 
nuestras necesidades? 
(1) y (3) Jose Luis Mercado Segoviano- Biónica, diseño y ergonomía. 
Los procesos de artificialización y humanización del entorno habitable.- 
Arquitectura y biónica- de María Rosa Cervera y Javier Pioz
(2)María Rosa Cervera y Javier Pioz – Arquitectura y Biónica: 
Aprendiendo de la naturaleza. – Editores María Rosa Cervera y Javier 
Pioz. 
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Biónica y Arquitectura
“La naturaleza es mi manifestación de Dios. Acudo a la naturaleza todos los días en 
busca de inspiración en el trabajo diario. Yo sigo en la construcción los principios 
que la naturaleza ha utilizado en su dominio.”
Frank Lloyd Wright- Stockman house (1908) 
La arquitectura no es sólo la construcción de edificios. 
Como define Bruno Zevi, “La arquitectura no deriva 
de una suma de longitudes, anchuras y alturas de los 
elementos constructivos que envuelven el espacio, sino 
dimana propiamente del vacío, del espacio envuelto, 
del espacio interior, en el cual los hombres se mueren 
y viven”. Es decir, la arquitectura está construida por 
y para el hombre, buscando la satisfacción de las 
necesidades básicas de bienestar generando además el 
disfrute en el acto de habitar. Este disfrute, sin embargo, 
no es sólo una cuestión artística de emoción sensorial 
o perceptiva, sino también, el logro de satisfacer una 
necesidad, de resolver un problema, de la forma más 
eficaz y placentera posible. 
Es de este modo, que no puede existir arquitectura sin 
necesidad, ni necesidad sin problemas, ni problemas sin 
preguntas, ni preguntas sin respuestas. La arquitectura 
es la búsqueda de respuestas óptimas a la necesidad de 
habitar. Un proceso que necesita de herramientas para 
hallar la solución al problema.
La biónica, no deja de ser una herramienta, un método 
de búsqueda de respuestas dadas por la naturaleza ante 
los problemas a los que tiene que hacer frente desde 
hace millones de años. De esta manera, la arquitectura 
biónica es aquella que busca las respuestas a los 
problemas en el mundo que le rodea, es aquella que no 
copia a la naturaleza, sino que aprende de las técnicas y 
mecanismos presentes en ella.
Si bien, no es fácil hacer una traslación de la 
información que la naturaleza nos ofrece para resolver 
los problemas que se nos presentan en arquitectura. 
Porque un edificio no es un árbol, y una ciudad no es un 
hormiguero. Los problemas del “mundo humano” no 
son los problemas del “mundo natural”. Y por esto la 
imitación formal “caprichosa” nada tiene que ver con 
biónica, ya que, en la naturaleza, nada es caprichoso, 
todo tiene un por qué, todo responde a una necesidad, a 
una pregunta, y así debe funcionar la arquitectura 
biónica, y la arquitectura en general. 
Las respuestas que puede dar la biónica son aplicables 
en las diversas escalas de la arquitectura, desde la 
ocupación del territorio, hasta los elementos 
tecno-constructivos, pasando por el diseño del objeto 
arquitectónico y por el diseño estructural.
Arquitectura biónica
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Un estudio de arquitectura biónica utilizará como 
herramienta de investigación, diseño y creación la 
información procedente del mundo natural, por lo que 
se hará imprescindible una estructura interna diferente 
a los estudios convencionales. Estos están divididos 
en dos sectores, que llamaré investigación y actuación 
respectivamente. 
El sector de investigación se sumergirá en el mundo 
natural, creando una base de datos biónica al servicio 
del sector de actuación, el cuál será el encargado de 
analizar, reinterpretar y poner en práctica la información 
en el desarrollo de los proyectos arquitectónicos. Ambos 
sectores funcionan a la vez en el tiempo. 
De esta manera, el modus-operandi de un estudio 
de este tipo comenzará con el encargo de un proyecto 
que deberá satisfacer determinadas necesidades y dar 
solución a diferentes problemas. Una vez detectadas las 
necesidades del proyecto, y gracias a las intuiciones del 
sector de creación, se recurre a la base de datos biónica 
donde quizás se pueda encontrar que la naturaleza ha 
dado ya respuesta a algún problema similar al presente 
en el proyecto. Entonces, el sector creativo deberá 
analizar la información que intuitivamente le parezca 
que puede dar respuesta, entenderla, interpretarla y 
transformarla para adaptarla a la nueva necesidad que 
deberá satisfacer. Y es este el paso más importante y 
característico del proceso, así como el más complicado, 
ya que se corre el peligro de caer en la obviedad de la 
imitación directa, dado que en ocasiones los problemas 
no encuentran solución en la biónica, y es necesario 
asumirlo. Por esto, el valor de un estudio de arquitectura 
biónica no está solo en las mentes que lo componen, 
sino también en la información que contiene su base de 
datos, pues, cuanto mayor sea esta, mayor será la 
probabilidad de encontrar soluciones. 
Este proceso es unidireccional, es decir, se parte de un 
problema para buscarle una solución, y no de la 
información de la naturaleza para crear arquitectura sin 
sentido. Como dice Glenn Murcutt, “Necesitamos 
soluciones para los problemas reales, no inventar 
problemas para poder epatar con nuevas soluciones”.
El método

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

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
El estudio biónico
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Sector de aplicación
“En un punto vital de la casa, se abre una puerta al jardín. Este jardín es 
colgante. Está cerrado por tres de sus lados (…) El tipo de estos jardines 
elevados me parece la fórmula moderna para tomar el aire de un modo 
práctico, inmediatamente al alcance del centro de la vida doméstica. (…) Este 
jardín es una “toma de aires” y, multiplicado a los largo de grandes bloques 
de inmuebles, constituye, en efecto, una verdadera esponja de aire.” 
Le Corbusier - “Précisions: sur un état present de l’architecture(1960)-Sobre los 
inmuebles villa.
Este es el sector dedicado a la búsqueda de respuestas 
a las necesidades de los seres humanosque pueden ser 
resueltas a través de la arquitectura. Y, a diferencia del 
resto de estudios de arquitectura, el sector de aplicación 
de un estudio biónico busca las respuestas a estos 
problemas en la naturaleza. 
La clave de este sector está precisamente en la forma 
de utilizar esta información. Porque no es tan difícil 
hacer un auditorio con forma de pez, o una casa que 
recuerde a una caracola. Pero esto, no es biónica. La 
biónica va mucho más allá. La biónica necesita de la 
mente racional del hombre para existir, pues, biónica no 
es copiar o imitar, sino observar, entender, transformar 
y aplicar. Y para ello, es necesario pararse a mirar y a 
pensar. 
Así, cuando un estudio biónico se enfrenta a un 
proyecto, el primer paso que da el sector de actuación 
es pararse a descubrir y establecer qué quiere resolver, 
qué quiere conseguir. Una vez detectado esto, procede 
a hacerse la pregunta fundamental de la ciencia 
Biónica según Jannine Benyus: ¿Cómo resuelve esto la 
naturaleza?, una pregunta que, en ocasiones no tiene 
respuesta, pero en otras muchas sí, pues en realidad 
estamos rodeados de procesos y de experiencia. Una 
vez se intuye que la naturaleza hace frente a un 
problema similar, es necesario analizar y conocer cómo 
lo resuelve, y después, realizar el paso más costoso, que 
consiste en el paso de la lógica natural a la lógica 
arquitectónica o humana. Porque un avión no es un 
pájaro, pero el principio de funcionamiento, es similar. 
La referencia es clara. 
No obstante, con frecuencia es confundida la biónica 
con la metáfora o la imitación. A lo largo de mi vida 
arquitectónica, he ido detectando que hay un término 
muy utilizado por arquitectos de todas las madureces, 
reputaciones y épocas, y que han repetido haciendo 
alusión metafórica a un elemento natural, tanto en el en 
el sector del diseño estructural, en el de diseño urbano y 
en el de diseño de proyecto. Se trata del termino 
“esponja” o “esponjamiento”, utilizado para referirse a 
proyectos con capacidad de absorción, con poros, o 
simplemtente con forma de esponja. 
Para saber si este término hace alusión al sentido 
“biónico” de la palabra, primero me dispongo a analizar 
cómo funciona realmente este animal.
De la naturaleza a la arquitectura
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Sector de investigación
“La mente intuitiva es un regalo sagrado y la mente racional es un fiel sirviente. 
Hemos creado una sociedad que rinde honores al sirviente y ha olvidado al regalo”.
Albert Einstein - Einstein and the Poet: In Search of the Cosmic Man (1983) 
Cuando nos referimos al método científico, 
comúnmente lo representamos como un sistema lógico 
que comprende las fases consabidas: observación, 
planteamiento de hipótesis, experimentación, análisis de 
resultados, establecimiento de teorías y formulación de 
leyes. Además, visto de esta manera se tendría también 
la impresión de que el investigador más brillante 
sería aquel que se apegara de la manera más ortodoxa 
al seguimiento de dicho proceso sistematizado. Sin 
embargo, se sabe ahora que el método científico 
no es un sistema estático e invariable de normas y 
procedimientos, e incluso que la capacidad para efectuar 
investigación científica se encuentra determinada por 
la naturaleza intuitiva del sujeto, entendiéndose a la 
intuición como un proceso psicológico no considerado 
por la lógica formal, sin que esto signifique que sea 
antilógico. (4)
Es así como trabaja el sector de investigación de un 
estudio de arquitectura biónica. No elige los seres vivos 
a analizar de forma arbitraria, pero tampoco de manera 
formalmente lógica, sino que se rige por la intuición. 
Por esto, mi posicionamiento en la situación de un 
investigador biónico comenzará con el analisis de la 
estructura de las esponjas, y concretamente de la 
Euspongia officinalis, conocida comúnmente como 
esponja de baño, con el objetivo de descubrir cuál es la 
lógica por la que se rige este animal, en todos los 
aspectos de su naturaleza. 
Data base
(4) Sergio Galindo Almanza - La intuición en la investigación científica.
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Poríferas
Las esponjas (Phylum: Porífera) son animales relativamente simples, considerados primitivos dentro del linaje 
animal. Se distinguen por tener su cuerpo lleno de poros y canales, y de ahí su nombre científico derivado del latín 
porus, poros y ferre, llevar, por donde circula una corriente continua de agua. 
-Fi.zool.1-
Especies de Poríferas según 
tamaño en edad adulta
Hemimycale 
columella
Caminus 
vulcani 
Spongia
officinalis
Aplysina 
cauliformis
Aplysina 
archeri
Ircinia 
campana
Latrunculia 
apicalis
Callyspongia 
vaginalis
Spongia 
officinalis
Esponja 
doncella
Esponja 
Carnívora
Esponja 
Acanthella
Agelas 
conifera
Niphates 
erecta
Spongia 
agariciana
Esponja 
barril roja
Paleontología: se considera que las esponjas datan de 
la época cámbrica, una división de la escala temporal 
geológica que comenzó hace aproximadamente 541 
millones de años y terminó hace unos 485 millones de 
años. 
Variedad: hasta la fecha se han descrito alrededor de 
9.000 especies en el mundo.
Medio: han colonizado todos los sistemas acuáticos, 
aunque son fundamentalmente animales marinos que 
se encuentran a cualquier profundidad. Sólo en torno 
a 150 especies viven en agua dulce. 
Desplazamiento: Son animales sésiles, es decir, no se 
desplazan de un lugar a otro.
Esqueleto: se clasifican según su estructura en tres 
clases:
 1. Esponjas calcáreas: cuyo esqueleto está 
 formado por carbonato de calcio
 2. Esponjas vítreas: cuyo esqueleto está 
 formado por sílice
 3. Demoesponjas: que son las más numerosas, 
 también pueden tener esqueleto de sílice, pero 
 complementado con un entramado de fibras 
 orgánicas llamado espongina.
Heterochone
 calyx
Euplectella 
aspergillum
Leucosolenia 
eleanor
Euplectella 
aspergillum
Spongia
Officinalis
Neofibularia 
nolitangere
1_Esponjas calcáreas
2_Esponjas vítreas
3_Demoesponjas -16-
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Reproducción: en general se reproducen de manera 
sexual, aunque también existen especies que se 
reproducen asexualmente por fragmentación. Son 
capaces de regenerarse con gran facilidad 
Alimentación: se alimentan mediante el filtrado del 
agua que hacen circular por su cuerpo, reteniendo 
partículas de tamaño microscópico (detritus, bacterias, 
algas microscópicas) suspendidas en el agua. 
Niveles de organización: presentan tres niveles 
de organización, cada uno de los cuales aumenta 
considerablemente la superficie de la piel, con el 
consiguiente incremento de la eficacia en la filtración; 
de más simple a más complejo:
 1. Asconoides: son las más sencillas. Presentan 
 un hueco central con simetría axial delimitado 
 por la piel filtrante de la esponja.
 2. Siconoides: un poco más complejas, también 
 presentan un hueco central simétrico, pero 
 complementado por canales radiales y cámaras 
 flageladas. 
 3. Leuconoides: Son los más complejos. No 
 tienen simetría y presentan varios huecos 
 principales (ósculos), complementados por 
 canales inhalantes y exhalantes que conducen 
 hasta las cámaras vibrátiles donde se lleva a 
 cabo la filtración del agua. 
ósculo
canal aferente
canal aferente
canal aferente
cámara vibratil
prosopilo
canal eferente
canal eferente
prosopilo
ósculo
ósculo
1_Esponjas asconoides
2_Esponjas siconoides
3_Esponjas leuconoides
Euspongia officinalis
-Esp.por.1-
Reino: Animalia
Filo: Porífera
Clase: Demospongiae
Orden: Dictyoceratida
Familia: Spongiae
Género: Spongia
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La familia Spongidae son las conocidas como esponjas de baño, entre las que se encuentra uno de sus más típicos 
representantes, el género Spongia. Son típicas de aguas cálidas, y abundan en el Mediterráneo. Sus propiedades de 
elasticidad y de imbibición las han hecho provechosas para su utilización, dependiendo la calidad de cada esponja de 
la cantidad de granos de arena y cuerpos extraños incluidos en las fibras principales, y de la elasticidad de las fibras 
secundarias quelas componen. 
Dividiré el estudio y análisis en tres órdenes o aspectos que intuyo que más pistas nos pueden dar para entender cuál 
es la lógica de este animal, para así, según los resultados, utilizarla después en el campo de la arquitectura.
Pinacocitos
Colenocito
Espongiocito
Mesoglea
Arqueocitos o amebocitos
Porocito
Coanocito
Pinacodermo Mesohilo Coanodermo
Célula esferulosa
Lógica constructiva_ Morfología
Estructura celular:
- Pinacocitos. Función protectora y fagocitadora.
- Porocitos. Regulan el paso de volumen de agua 
hacia el interior. 
- Colenocitos y Lofocitos. Secretan fibras de colágeno 
dispersas que forman un entramado de sostén.
- Espongiocitos. Células del mesohilo que secretan 
fibras gruesas de colágeno conocidas como fibras 
espongina (esqueleto). 
- Arqueocitos o Amebocitos. Células ameboides del 
mesohilo capaces de transformarse en cualquier otro 
tipo celular. Son el sistema digestivo y de excreción de 
las esponjas. Dada su totipotencia, son claves en la 
reproducción asexual.
- Células esferulosas. Función excretora; acumulan 
gránulos refringentes y los liberan a la corriente 
exhalante.
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- Coanocitos. Son un tipo de células exclusivo de las 
esponjas, que en su conjunto forman la capa interna 
celular de las esponjas. Son células provistas de un 
largo flagelo central irradiado de una corona simple o 
doble de microvellosidades. Provocan corrientes de 
agua gracias a movimientos que, aunque no son 
coordinados en el tiempo, sí lo son en la dirección. 
Intervienen en la captura del alimento. Al provocar 
corriente, obligan a las partículas en suspensión a 
acercarse. El agua atraviesa las microvellosidades del 
collar, donde queda encerrado el alimento que será 
después fagocitado y, por transcitosis, llevado al 
mesohilo, donde los arqueocitos lo captarán y 
transportarán al resto del organismo. En el mesohilo se 
formarán también una especie de "bolitas" fecales, que 
se eliminarán por transcitosis de los coanocitos. Los 
coanocitos también son las células que dan lugar a los 
espermatozoides; todos o algunos coanocitos de una 
cámara vibrátil se transforman en espermatogonias que 
originarán espermatozoides. Por otro lado, los 
coanocitos fagocitan los espermatozoides que han 
penetrado en el sistema acuífero procedentes de otros 
individuos; luego, estos coanocitos se desprenden, se 
transforman en células ameboides (forocitos) que 
llevan el espermatozoide hasta un óvulo.
Grupo de coanocitos. Microscopio. Aumento 7000x2.2 
Cámara vibratil de Esupongia officinalis 
Lógica estructural_ Esqueleto
La Euspongia Officinalis es la representante de la 
principal representante de la familia Spongiae, que 
pertenece al orden dictyoceratida. La característica 
principal y que define principalmente al Orden es la de 
poseer un esqueleto constituido por fibras de espongina 
que pueden ser de dos tipos: unas denominadas 
principales, dispuestas perpendicularmente a la 
superficie de la esponja, y otras en posición transversal, 
de menos diámetro que las anteriores y que las 
interconectan formando una especie de red. 
La naturaleza de la espongina fue reconocida por 
MARKS (1949) como perteneciente a la familia de las 
colágenas, basándose en la difracción por los rayos-X, 
siendo confirmado posteriormente en estudios 
realizados al microscopio electrónico. 
Una de las propiedades características de la colágena 
es su capacidad para absorber agua. Es lógico suponer 
que las esponjas dotadas de una gran capacidad de 
absorción, sean abundantes en colágena. 
No puede ser considerada la estructura y origen de la 
colágena, sin asociarlo a la función celular que 
interviene en la fibrogénesis, y a la constitución del 
medio conjuntivo en el que se encuentran dichas 
estructuras, esto es la mesoglea. 
En una primera parte describiré cada uno de los 
agentes relacionados con la formación del esqueleto 
orgánico, en una segunda trataré de relacionar los 
procesos de crecimiento para dar explicación e 
interpretación funcional a su mecanismo, y finalmente 
en la tercera enumeraré las conclusiones obtenidas del 
estudio. 
 
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1 - Formación del esqueleto
Estructura y ultraestructura de la colágena y 
espongina presentes.
El esqueleto orgánico de las esponjas, está 
actualmente considerado como una formación 
constituida por fibras de espongina, cuya naturaleza 
pertenece al grupo de las colágenas. Dentro de estas 
características, se encuentran incluidas las fibras que 
forman parte del esqueleto de la esponja y el sistema 
fibrilar que las contiene llamado mesoglea. 
La colágena está formada por el arrollamiento 
helicoidal de tres cadenas sobre un eje común, cuya 
distancia transversal entre sí es aproximadamente de un 
tercio del tamaño de la molécula. 
El origen de la espongina es poco conocido. GROSS 
y colaboradores aislaron de la esponja de baño, Spongia 
gramínea, dos tipos morfológicamente diferentes 
dependiendo de la distribución de colágena: 
- La espongina A, está constituida por largas y 
finas fibrillas sin ramificación alguna. Poseen un grosor 
uniforme en toda su longitud que mide alrededor de 
unos 200 A de diámetro, y presentan unas bandas 
transversales que se suceden con una periodicidad 
axial. Pueden presentar interbandas periódicamente, en 
un número de tres a cuatro. 
- La espongina B, constituye las grandes fibras 
ramificadas que miden de 10µ a 50µ de grosor. Están 
constituidos por finas fibrillas que constituyen haces 
filamentosos sin ramificar, y rodeadas o incluidas en 
una sustancia cementante amorfa. Presentan una 
periodicidad axial del orden de la colágena, y a veces se 
hace visible una estriación transversa más o menos 
acentuada. Estas fibras son las que constituyen el 
verdadero esqueleto o esqueleto fundamental de la 
esponja. 
Esquema de distribución de espongina A y B 
Estructura de la mesoglea
Constituye el tejido conectivo del esqueleto de las esponjas. La 
mesoglea está formada por una matriz amorfa y un sistema fibrilar, 
constituido en gran parte por fibras de espongina A. Se le atribuye una 
función de sostén de todas aquellas estructuras que integran la 
composición de la esponja. Se han encontrado dos componentes 
principales mesogleares. Uno de ellos, recordaba a las fibrillas de 
colágena y el otro podría representar parte de la sustancia amorfa 
mesoglear o sustancia base. 
Células que intervienen en la fibrogénesis
LEVI (1970), en una de sus hipótesis piensa que, en las esponjas 
corneas, la fibrogénesis resulta sin duda de la actividad más o menos 
específica del conjunto de las células fundamentales que forman parte 
de la mesoglea. A través de la bibliografía consultada parece haber 
diversidad de opiniones respecto a las células que intervienen en la 
fibrogénesis. Así, según las distintas opiniones, las células que 
intervienen en la fibrogénesis son:
- Lofocitos
- Colenocitos
- Células rhabdíferas
- Células vacuolares
- Células saculiferas
Fibras de espongina colágena
Fibras de espongina , preparación microscópica
Euspongia officinalis seca
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-25-
2 – Estudio de la fibrogénesis 
Gracias a la investigación llevada a cabo por Mª del 
Carmen Bautista Parejo, en la que analiza la euspongia 
officinalis mediante microscopía lumínica y 
electrónica, he obtenido imágenes que muestran la 
estructura fibrilar de la misma, así como la distribución 
precisa de los elementos. 
Comenzaré por la descripción de las fibras de 
espongina B, que constituyen el esqueleto principal y 
las que forman el sistema de mallas presente en la 
esponja estudiada. 
Al microscopio óptico, destaca en las grandes fibras 
esqueletales, una configuración muy característica. 
Estas grandes fibras inician su crecimiento a partir de 
una especie de lámina basal claramente diferenciada del 
resto de las estructuras y en la que se observa una 
condensación mayor e incluso en algunas zonas un 
desligamiento parcial de las estructuras adyacentes. Es 
probable que en las célulasde esta zona tengan una gran 
actividad secretora. 
Corte de una fibra de esponjina B. Se puede apreciar que la zona más 
oscura, y por tanto, más denso corresponde a la lámina basal. 
En corte transversal se patentiza la disposición 
concéntrica de capas de espongina alrededor de una 
materia axial de naturaleza orgánica, y que en sección 
longitudinal parece presentar células en su interior. La 
parte basal de la fibra tiene un aspecto de maza. 
Las fibras de espongina B, presentan al microscopio 
electrónico una estructura muy particular. Se observa 
una disposición en capas o zonas de diferente grosor, 
que posiblemente representen la disposición 
concéntrica de los cortes transversales. La estructura 
interna de dichas capas parece corresponder a dos tipos 
de fibras, que se orientan en sentido perpendicular 
alternándose. Además estas capas parecen presentar un 
menor grosor según se encuentran en una posición más 
periférica, lo cual lo relaciona directamente con el 
proceso de crecimiento del animal. Los dos tipos de 
disposición de fibras parecen corresponder al mismo 
tipo de fibrillas, que en un momento dado cambian de 
orientación. Este cambio se produce para dar más 
rigidez y consistencia a las fibras que pertenecen a una 
esponja carente de esqueleto rígido de naturaleza 
mineral.
Corte de una fibra de esponjina B. Se observa la disposición en 
capas concentricas de espesor variable. 
-26-
-27-
En cambio, las fibras de espongina A se manifiestan 
sin ninguna orientación ordenada. Aparecen en la 
mesoglea dispuestas en todas las direcciones, y tanto en 
sección longitudinal como en sección transversal.
Además, en la observación de las imágenes se puede 
apreciar otro tipo de células a las que se les atribuye la 
fabricación de las fibras que componen el esqueleto. 
Distribución de fibras de espongina. Sección de fibras de espongina A. 
Lógica estructural_ Conclusiones
1/ El conjunto de fibras que participa en la formación del 
esqueleto de la euspongia officinalis está formado por 
grandes fibras de espongina B, fibras de espongina A, y por 
un material fibrilar disperso en la mesoglea. 
2/ Las fibras de espongina B muestran una estructura 
fibrilar, es decir, constituidas por fibrillas, que se disponen 
en capas alternantes que presentan distinta orientación. Esta 
alternancia tiene la finalidad de dar rigidez al esqueleto. 
3/ Las células que se encargan de la elaboración y 
formación del sistema fibrilar no están claras, aunque hay 
datos que demuestran la participación en este proceso de los 
colenocitos, células multivesicuolares, entre otros.
4/ La morfología celular del esqueleto de la esponja está 
compuesta por el equilibro entre las células secretoras y las 
fibras. 
5/ Se puede suponer un mismo origen para los tres tipos de 
fibras presentes en la esponja a partir de un único tipo celular 
que posteriormente se diferencia transitoriamente en el curso 
de la fibrogénesis. 
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Distribución de fibras de espongina. Sección de fibras de espongina A. 
-29-
Lógica funcional_ procesos vitales
Por lo general, son de una talla considerable y su 
forma generalmente masiva, es más o menos ovoide o 
redondeada, y varía con la edad, creciendo en anchura. 
Presentan una base de fijación estrecha por la que se 
adhiere al substrato, generalmente rocoso. 
El funcionamiento principal de la esponja se 
desarrolla mediante el filtrado de agua para realizar su 
alimentación. Son capaces de filtrar hasta una tonelada 
de agua para conseguir filtrar treinta gramos de 
alimento. 
La propia piel, estructura y esqueleto de la esponja es 
lo que funciona como filtro. A través de él circula el 
agua generando corrientes, gracias a los coanocitos 
descritos anteriormente. Estos funcionan como la 
bomba de la esponja, como su corazón. Mediante sus 
vibraciones hacen entrar el agua del exterior a través de 
una serie de canales incurrentes. Pasando por ellos, el 
agua también puede ser filtrada por las paredes, pero es 
al llegar a las cámaras vibrátiles, esféricas y pequeñas, 
donde se encuentran los coanocitos donde se realiza la 
filtración fundamental. Una vez aquí el agua es 
impulsada por la corriente hacia unos canales 
excurrentes, que se comunican entre sí en un canal de 
mayor diámetro llamado ósculo, que regula el flujo de 
agua mediante su contracción y dilatación. Las 
Demoesponjas presentan un número variable de 
ósculos en su superficie, ordinariamente uniforme, en la 
que puede proyectarse en unos salientes denominados 
cónulos cuyo número y posición es variable, en los 
cuales se encuentran los ósculos.
Toda esta jerarquía de canales clasifica a la 
Euspongia officinalis dentro del grupo Leuconoide, al 
cual pertenece la mayoría de las Demoesponjas. Este es 
el que alcanza mayor complejidad, pues carece de 
simetría radiada.
 
Todos estos conductos generan el vacío apreciable a 
simple vista de la esponja. 
En las imagenes que vemos a continuación se ve las 
distintas secciones y la proporción de vacío según la 
dirección del corte así como la forma de sus 
poros/conductos.
Estas imagenes están también al final del libro junto 
con los scans en transparente de aclaran la información 
extraida de cada sección.
-31
corte 12
corte 11
corte 10
corte 9
corte 8
corte 7
corte 6
corte 5
corte 4
corte 3
corte 2
corte 1
-Seccionando la esponja-
Sección-Planta
Sección-Planta
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Sección-Planta
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-Seccionando la esponja-
Sección-transversal
Sección transversal
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Sección transversal
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Sección-Langitudinal
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-Seccionando la esponja-
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c6 c7 c8
c9 c10 c11
c16c13 c14 c15
Sección-Langitudinal
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Sección-Langitudinal
c2
c12
c3 c4
c5
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c6 c7 c8
c9 c10 c11
c16c13 c14 c15
c2
c12
c3 c4
c5
c1
c6 c7 c8
c9 c10 c11
c16c13 c14 c15
-Seccionando el ser-
Sección-Langitudinal
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c2
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c3 c4
c5
c1
c6 c7 c8
c9 c10 c11
c16c13 c14 c15
-Seccionando el ser-
Sección-Langitudinal
Presencia del vacío
Defino vacío en la esponja como el espacio capas de 
generar flujos de agua en su interior. El vacío es la no 
materia que compone al esponja. Es la cualidad básica de 
su estructura. 
Para conocer esta proporción de vacío realizo todas las 
secciones de tres especimenes de esponja, planta, 
transversal y longitudinal y lsa fotografío mediante 
distintos métodos para conseguir información. Se puede 
apreciar, gracias que las fotos están tomadas con un foco 
trasero, en las fotos longitudinales, gracias que las fotos 
están tomadas con un foco trasero, como la parte llena 
presenta distintas tonalidades. Esto se debe a que se 
producen cambios de densidad en estas zonas, siendo las 
más oscuras más densas y las más claras menos. 
Podemos obserbar una distribución irregular, pero que 
concentra las zonas densas en la zona perimetral de la 
esponja, dejando la zona central claramente con una 
sensidad de lleno mucho menor.
Esta información la cartografío en las transparencias 
que se encuentran en los sobres de la parte posterior del 
libro, a modo de radiografías de la esponja distinguiendo 
cinco niveles de densidad, así como las curvas 
densiométricas, representando la topografía de la 
densidad de cada sección.
 
Para cuantificar la proporción que el vacío presenta 
frente al lleno en la esponja, primero mido las áreas en 
cada corte, determinando el porcentaje de vacío 
aparente respecto al area total del corte.Sin embargo, este porcentaje no es el real de vacío 
total de la sección. Como ya hemos visto, las fibras de 
espongina que componen en esqueleto de la esponja 
están distribuidas en forma de malla para conseguir la 
flexibilidad necesaria. Esto conlleva una cooperación 
de las fibras con el vacío que las separa, creando una 
estructura reticular en la que el vacío supone 
aproximadamente un 58% de la malla. Esto quiere decir 
que, de la parte que anteriormente considerabamos 
lleno, el 58% es vacío. Este porcentaje corresponde a un 
grosor de sección igual al grosor de una malla 
estructural, es decir al grosor de una fibra. Por esto, los 
datos porcentuales son referidos a capas de grosor 
infinitamente fino, cuyo sumatorio da como resultado el 
conjunto de la esponja. 
-22--43-
Sección 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 Sumatorio Total Proporción
Planta 7,6 2,6 12,3 9,3 11,6 16 14 10,2 4,5 2,6 7
Tranversal 3,9 5,2 7,2 8,7 11,4 12,7 11,2 11,2 23,9 13 4,7
Longitudinal 9,2 12,8 24,8 16,5 29,4 24,4 31,9 27 16,9 14,1 18,5 21,5 23,1 15,7 17,3 13,1 14,3
Planta 92,4 97,4 87,7 90,7 88,4 84 86 89,8 95,5 97,4 93
Tranversal 96,1 94,8 92,8 91,3 88,6 87,3 88,8 88,8 76,1 87 95,3
Longitudinal 90,8 87,2 75,2 83,5 70,6 75,6 68,1 73 83,1 85,9 81,5 78,5 76,9 84,3 82,7 86,9 85,7
Planta 53,59 56,49 50,87 52,61 51,27 48,72 49,88 52,08 55,39 56,49 53,94
Tranversal 55,74 54,98 53,82 52,95 51,39 50,63 51,5 51,5 44,14 50,46 55,27
Longitudinal 52,66 50,58 43,62 48,43 40,95 43,85 39,5 42,34 48,2 49,82 47,27 45,53 44,6 48,89 47,97 50,4 49,71
Planta 61,19 59,09 63,17 61,91 62,87 64,72 63,88 62,28 59,89 59,09 60,94 679,034 61,73036364
Tranversal 59,64 60,18 61,02 61,65 62,79 63,33 62,7 62,7 68,04 63,46 59,97 685,502 62,31836364
Longitudinal 61,86 63,38 68,42 64,93 70,35 68,25 71,4 69,34 65,1 63,92 65,77 67,03 67,7 64,59 65,27 63,5 64,01 1124,81 66,16529412
Planta 38,81 40,91 36,83 38,09 37,13 35,28 36,12 37,72 40,11 40,91 39,06 420,966 38,26963636
Tranversal 40,36 39,82 38,98 38,35 37,21 36,67 37,3 37,3 31,96 36,54 40,03 414,498 37,68163636
Longitudinal 38,14 36,62 31,58 35,07 29,65 31,75 28,6 30,66 34,9 36,08 34,23 32,97 32,3 35,41 34,73 36,5 35,99 575,19 33,83470588
63,40%
37,60%
Vacío 
aparente
Lleno 
aparente
Vacío
en el lleno
Vacío
total
Lleno
total
De este modo, haciendo un promedio de los datos 
obtenidos en cada una de las secciones calculo que 
aproximadamente el porcentaje de vacío en el interior de 
la estructura de una esponja es del 63.4% frente a un 
37.6% de lleno. Es decir, prácticamente 1/3 de la 
“materia” que compone la esponja es vacío o “no 
materia”, como afirman P. del Rio-Hortega y F. Ferrer 
en su libro “Contribución al conocimiento histológico 
de las esponja”. 
 
Presencia del vacío
-44-
Una vez entendido el funcionamiento del animal en 
cuestión, es necesario encontrar la relación causal 
entre la existencia de cada elemento y su utilidad en 
el sistema que compone.
 
De este modo podría definir la esponja como un 
organismo filtrador, cuya misión y finalidad 
fundamental consisten en filtrar el agua que se 
encuentra a su alrededor para vivir, y así, cada uno de 
los elementos que la componen debe favorecer y 
participar en este proceso. 
Lógica de la esponja
-43-
-44-
Una vez comprendida la lógica de la esponja, 
concluyo con los parámetros que definen un proyect 
esponja. 
En las próximas páginas defino las cinco 
cualidades más destacables que he descubierto en 
una esponja, y propongo los “cinco puntos” del 
proyecto esponja, haciendo unas definiciones lo más 
versátiles posible, pues deberá ser el propio 
arquitecto que las utilice quién las adapte y 
establezca para crear “su propio proyecto esponja”. 
Lógica de proyecto
-Vacío dinámico-
 El vacío compone la esponja. 
Aproximadamente el 64% de su cuerpo lo es. 
Sin embargo, en su estado natural, no existe 
el vacío como ausencia de materia, sino el 
espacio llenado, el espacio por el que fluye 
el agua. Es un vacío en constante 
movimiento. 
 
Un proyecto esponja por tanto debe estar 
compuesto en gran medida por vacío 
dinámico, es decir, con vacíos cuya finalidad 
sea albergar o generar flujos, sea cual sea el 
tipo de vacío y la materia que fluye. 
-45-
-46-
-Flujos filtrados-
La esponja se alimenta de los fluidos. 
Toda la actividad de la esponja está 
dedicada a generar flujos y a filtrarlos. Las 
corrientes de agua en su interior son 
creadas mediante una serie de bombas, 
células llamadas coanocitos, que mediante 
su movimiento o vibración funcionan como 
motor para que el agua circule. 
Un proyecto esponja debe generar flujos. 
Debe ser/albergar un motor que produzca 
corrientes, movimientos en su interior, y 
además debe ser capaz de filtrarlos, es decir, 
de elegir las cualidades de la materia que 
circula por su interior. 
-47-
-48-
-Flexibilidad estructural-
La estructura de esta esponja es flexible, 
es un tejido con la capacidad de adaptarse a 
las necesidades. Le permite moverse, 
contraerse y dilatarse para favorecer la 
filtración y el movimiento en su interior, así 
como adaptarse a las corrientes y 
condiciones del medio que la rodea
Un proyecto esponja deberá tener una 
lógica estructural flexible, es decir, capaz de 
adaptarse a las necesidades exigidas por el 
propio proyecto. Será una estructura capaz 
de modificar los flujos atendiendo a las 
condiciones temporales y programáticas. 
-49-
-50-
-Sistema caótico-
La estructura de una esponja no es 
repetitiva, no es seriada. Se forma por 
agregación de materia, y la unión de esta. 
Según la zona presenta un orden, una forma 
y por tanto, una distribución diferente. Sin 
embargo, esta estructura caótica está 
formada sólo por dos tipos de fibras. Por lo 
que, dentro de un caos aparente, 
encontramos un orden, una unidad. 
La estructura de un proyecto esponja 
debetener una composición estructural 
sencilla, pero dispuesta de una forma que 
haga referencia a las necesidades que debe 
cumplir, y no a patrones establecidos u 
ordenados. 
-51-
-52-
-Materialidad específica-
El tejido que compone el esqueleto de la 
esponja está formado por colágena, un 
material inmensamente absorbente y 
flexible. Un ser absorbente y flexible, no 
puede estar compuesto por un material que 
no lo sea.
Un proyecto esponja debe estar 
compuesto por elementos o materiales que 
vayan a corde con la función básica de la 
necesidad que satisfacen. Deberán ser 
cabaces de absorber los flujos del proyecto 
y de interactuar con ellos. 
-53-
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-Densidad variable -
El vacío dinámico dentro de la esponja, en 
relación con la organización caótica de la 
misma, crean una distribución irregular 
pero con un patrón de distribución marcado. 
Está compuesta por un perímetro denso, 
donde las fibras se presentan en mayor 
cantidad, frente a un espacio central mucho 
más liberado con grandes canales. 
Un proyecto esponja deberá tener una 
distribución determinada del vacío 
dinámico, creando una zonas neurálgicas 
donde el vacío esté muy presente, en 
contraste con otras zonas donde no sea tan 
evidente, aunque también esté presente. 
 
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0
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10
11
12
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Sandra Varela Melero
-10407-
Tutor: Javier Pioz
2014//2015 E.T.S.A. Madrid
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-tfg-
The Sponge Paradigm
Introducción biónica al concepto 
- Esponjamiento -