Autor: SPASOVA BACHEVA, Tsvetelina

Título: Diseñar con conocimiento ambiental. De la fragmentación sistémica a la integración de la representación ambiental en la arquitectura

Fecha: 2026

Materia: ---

Escuela: E.T.S. DE ARQUITECTURA

Departamento: IDEACION GRAFICA ARQUITECTONICA

Acceso electrónico: https://oa.upm.es/95471/

Director/a(s):

• Director/a: RAPOSO GRAU, Javier Francisco

Resumen: Architectural sustainability has advanced rapidly in recent decades, particularly through the quantification of operational impacts and embodied carbon using tools such as Life Cycle Assessment (LCA) and Building Information Modeling (BIM). Despite growing regulatory pressure and methodological maturity, environmental assessment remains largely peripheral to architectural design reasoning in most European organizations. In contexts without binding embodied-carbon legislation, such as Spain and Bulgaria, LCA is frequently externalized to consultants, introduced late in the design process, and disconnected from the visual and conceptual media through which architectural knowledge and design decisions are produced. This doctoral thesis investigates the structural conditions under which embodied-impact assessment can become operative within architectural design. Rather than treating sustainability as a problem of data availability or tool performance, the research reframes it as a misalignment between environmental knowledge and the organizational, representational, and digital infrastructures through which architectural reasoning is constituted and stabilized. The thesis advances an integrative conceptual framework that aligns strategic decision-making, representational practices, and digital modeling to support environmental reasoning during early design stages. The research is structured around four interrelated strands. First, a systematic literature review reveals persistent gaps in life-cycle stage coverage, stakeholder coordination, and representational integration within embodied-impact research. Second, a comparative case study of two architectural offices in Spain and Bulgaria leads to the development of the Control-Impact-Flexibility (CIF) matrix, a decision-support model for identifying leverage points for environmental integration within project workflows. Third, a visual taxonomy of ten environmental representation strategies is developed through the analysis of forty-two architectural projects, distinguishing compliance-oriented, performance-driven, and narrative modes of sustainability communication. Fourth, a design-led BIM experiment examines the underutilized potential of BIM as a representational infrastructure by embedding environmental data directly into architectural drawings and model views. The findings demonstrate that environmental sustainability is most often communicated symbolically rather than embedded operationally within design processes. LCA workflows remain separated from architectural logic, and BIM environments, while technically capable, are rarely mobilized to support environmental reasoning in visual or epistemic terms. As a result, the visual language of sustainability remains underdeveloped in both professional practice and digital design tools. By connecting organizational strategy, representational practices, and digital infrastructures, this thesis articulates the conditions under which environmental knowledge can become operative within architectural design reasoning. By repositioning sustainability representation from post-hoc verification to generative design intelligence, the research outlines a pathway for moving beyond externalized compliance toward embedded ecological reasoning in architectural production. RESUMEN La sostenibilidad arquitectónica ha experimentado un avance significativo en las últimas décadas, especialmente mediante la cuantificación de los impactos operacionales y del carbono incorporado mediante herramientas como el Análisis del Ciclo de Vida (ACV) y el Modelado de Información de la Construcción (BIM). A pesar del aumento de la presión regulatoria y de la madurez metodológica alcanzada, la evaluación ambiental continúa siendo en gran medida periférica al razonamiento proyectual en la mayoría de las organizaciones europeas. En contextos sin legislación vinculante sobre carbono incorporado, como España y Bulgaria, el ACV se externaliza con frecuencia a consultores, se introduce en fases tardías del proceso de diseño y permanece desconectado de los medios visuales y conceptuales a través de los cuales se produce el conocimiento arquitectónico y se configuran las decisiones de proyecto. Esta tesis doctoral investiga las condiciones estructurales bajo las cuales la evaluación de los impactos incorporados puede volverse operativa dentro del diseño arquitectónico. En lugar de abordar la sostenibilidad como un problema de disponibilidad de datos o de rendimiento de las herramientas, la investigación la replantea como un desajuste entre el conocimiento ambiental y las infraestructuras organizativas, representacionales y digitales a través de las cuales se constituye y se estabiliza el razonamiento arquitectónico. La tesis propone un marco conceptual integrador que alinea la toma de decisiones estratégicas, las prácticas representacionales y la modelización digital para apoyar el razonamiento ambiental en las fases tempranas del diseño. La investigación se estructura en torno a cuatro ejes interrelacionados. En primer lugar, una revisión sistemática de la literatura pone de manifiesto lagunas persistentes en la cobertura de las etapas del ciclo de vida, en la coordinación entre agentes y en la integración representacional en la investigación sobre impactos incorporados. En segundo lugar, un estudio de casos comparativo de dos oficinas de arquitectura en España y Bulgaria conduce al desarrollo de la matriz Control-Impacto-Flexibilidad (CIF), un modelo de apoyo a la toma de decisiones orientado a identificar puntos de palanca para la integración ambiental en los flujos de trabajo de proyecto. En tercer lugar, se elabora una taxonomía visual de diez estrategias de representación ambiental a partir del análisis de cuarenta y dos proyectos arquitectónicos, distinguiendo entre modos de comunicación de la sostenibilidad orientados al cumplimiento normativo, al rendimiento y a la narrativa. En cuarto lugar, un experimento BIM guiado por el diseño examina el potencial infrautilizado del BIM como infraestructura representacional, incorporando datos ambientales directamente en dibujos arquitectónicos y en vistas de modelos. Los resultados muestran que la sostenibilidad ambiental se comunica con mayor frecuencia de forma simbólica y no se integra operativamente en los procesos de diseño. Los flujos de trabajo de ACV permanecen separados de la lógica arquitectónica y los entornos BIM, aun siendo técnicamente capaces, rara vez se movilizan para apoyar el razonamiento ambiental en términos visuales o epistémicos. Como consecuencia, el lenguaje visual de la sostenibilidad sigue poco desarrollado tanto en la práctica profesional como en las herramientas digitales de diseño. Al conectar la estrategia organizativa, las prácticas representacionales y las infraestructuras digitales, esta tesis articula las condiciones bajo las cuales el conocimiento ambiental puede convertirse en operativo en el razonamiento del diseño arquitectónico. Al reposicionar la representación de la sostenibilidad desde una verificación a posteriori hacia una inteligencia de diseño de carácter generativo, la investigación traza una vía para superar el cumplimiento externalizado y avanzar hacia un razonamiento ecológico integrado en la producción arquitectónica.