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miércoles, 24 de septiembre de 2008

Las nuevas tecnologías de cubiertas, soportes y tabiques del Siglo XX

Décima parte de doce.
Presentado originalmente como Trabajo de Ingreso
a la Maestría en Arquitectura Tecnología,
aprobado y publicado por la

División de Estudios de Posgrado e Investigación,
Edificio de la Unidad de Posgrado,
Facultad de Arquitectura de la UNAM, México.
Mayo - Julio de 1996.
Las nuevas tecnologías de cubiertas, soportes y tabiques del Siglo XX

Al construirse el Pabellón(26) de EE. UU. en la Expo Montreal '67, el arquitecto Richard Buckminster Fuller mostró al mundo un nuevo camino constructivo: las estructuras espaciales y las geodésicas. Fuller desarrolló un método para cubrir grandes áreas sin soportes intermedios. Inventó las estructuras tridimensionales, trianguladas planas y en forma de cúpula. El pabellón demostró ser sumamente práctico, puesto que se le logró levantar en tan sólo 20 horas. Fuller persiguió una arquitectura adaptable que cumpliera con dos objetivos: El primero, fue la búsqueda de libertad del usuario dentro de un gran espacio de luz. El segundo, diseñar habitaciones desplazables y no fijas al terreno.

La idea de la no permanencia del edificio sobre el terreno sedujo a Frei Otto, quien inventó las estructuras lonarias(27) y las estructuras neumáticas. En el primer caso, Otto desarrolla cubiertas gigantescas, a base de lonas de poliéster(28), tensadas a postes con cables de acero. En el segundo caso, creó un espacio dentro de una membrana sellada de poliéster inflada con aire permanentemente, sin ningún otro tipo de soporte adicional. Su arquitectura demostró lo que siempre, bajo un tono ecologista, defendía: su rotunda negativa a llenar la superficie terrestre con edificios perdurables.

Tanto Fuller como Otto son muestras de caminos estructurales interesantes que la arquitectura puede seguir(29). Sin embargo, ante la visión de los materiales que el futuro nos depara, es conveniente analizar otras rutas no menos importantes.

Ilustración 6. El concepto de Hübner y Huster, es aprovechado por la NASA para construir la Estación Orbital Internacional Alfa.

En 1973, los arquitectos Peter Hübner y Frank Huster desarrollaron módulos habitacionales construidos principalmente de aluminio, fibra de vidrio y plástico. Cada módulo era diseñado de acuerdo a una función específica. Había células para estancias, recámaras, comedores, vestíbulos, alacenas, baños y cocinas. Todos los módulos se fabricaron con la misma dimensión externa: 3.00 x 3.00 x 2.50 m aproximadamente. Todos ellos poseyeron una forma prismática básica que permitió un perfecto ensamblaje en sus accesos(30). debe. Organizando los módulos sobre el terreno, se podía lograr muchas viviendas conectadas o grandes residencias. La importancia de este ejemplo reside en que los módulos fueron totalmente armados en una fábrica, y que la colocación sobre el terreno corrió a cargo de un pequeño grupo de técnicos, que necesitaron únicamente construir una losa superficial de concreto armado como cimiento. El objetivo final ideal era que el usuario pudiera comprar módulos posteriores para ampliar y mejorar su vivienda. El sistema permitía inicialmente un solo nivel, pero tanto Hübner como Huster estaban desarrollando un sistema para crecer las viviendas verticalmente.

En 1971, otro arquitecto desarrolló una idea sumamente interesante: David George Emmerich propone viviendas y edificios con formas geométricas similares a la cúpula geodésica. La diferencia estriba en que no requiere de una estructura metálica portante, porque la cúpula se construye a base de piezas plásticas triangulares sencillas, no mayores de un metro cuadrado, las cuales son atornilladas entre sí. Su primer prototipo consistió en una vivienda de cuatro habitaciones, 55 m² de superficie habitable, un volumen útil de 157 m³, y una cubierta poliédrica cuyo peso no excedió a las 2.5 toneladas. El objetivo era vender las piezas triangulares en un centro comercial, para que cualquier usuario construyera en pocas horas su casa, siguiendo un instructivo impreso con esquemas fáciles de entender.

Ambos ejemplos muestran soluciones cuyo concepto puede ser utilizado con los materiales del futuro. Si ninguno de ellos tuvo en su momento aceptación se debió su costo inicial. Si ninguno prosperó, fue por la negativa instintiva de los usuarios a utilizar procesos no tradicionales en sus viviendas. ¿Podemos saber cómo serán los edificios en el futuro? ¿Qué forma estructural tendrán? Definitivamente nadie puede contestarlo, pero algo es cierto: Las estructuras deberán constar de elementos prefabricados, fácilmente transportables por cualquier usuario, que permitan la autoconstrucción sin desperdicio, que faciliten la ampliación y redimensionamiento de espacios existentes y que requieran un nulo mantenimiento. Las estructuras deberán tener un peso propio ultraligero y soportar grandes cargas en su seno, además de ser resistentes a cualquier inclemencia climática. Las estructuras se fabricarán masivamente y serán distribuidas en cualquier población del planeta. Estos son grandes retos tecnológicos a solucionar, pero por primera vez en la historia de la humanidad, los arquitectos tenemos a nuestro alcance las herramientas para lograrlo.


CITAS

(26) La estructura consistió en un esqueleto de tubos de aluminio unidos en módulos triangulados, con plástico trasparente como cubierta.Regresar

(27) El Estadio Olímpico de Munich '72 cubre un área de 35,000 metros cuadrados, con una membrana lonaria tensada.Regresar

(28) Con poliéster se fabrican pinturas, fibras, barcos, automóviles, lavabos y fregaderos.Regresar

(29) El Pabellón Olímpico de Atlanta '96 está completamente construido con lonarias y neumáticas que serán reutilizadas en Tokio para las Olimpiadas de invierno.Regresar

(30) La Estación Orbital Internacional Alfa será construida con módulos cilíndricos similares, más complejos, enviados desde la Tierra.Regresar







D.R. © Ernesto Ocampo Ruiz, DEPI, Facultad de Arquitectura de la UNAM, México, 1996.

jueves, 18 de septiembre de 2008

El plástico en la arquitectura: Otras opciones no exploradas

Cuarta parte de doce.
Presentado originalmente como Trabajo de Ingreso
a la Maestría en Arquitectura Tecnología,
aprobado y publicado por la

División de Estudios de Posgrado e Investigación,
Edificio de la Unidad de Posgrado,
Facultad de Arquitectura de la UNAM, México.
Mayo - Julio de 1996.
El plástico en la arquitectura: Otras opciones no exploradas

Los precursores de estos nuevos materiales son los plásticos: Materias sintéticas, generalmente fabricadas de resinas artificiales, que pueden ser moldeadas por la acción del calor y la presión. Aunque la mayoría de las personas relacionan al plástico con el petróleo, es posible derivarlas a partir de otros caminos. Los plásticos pueden ser creados a base de minerales diversos, materias vegetales y compuestos animales.

En el caso de plásticos obtenidos de los minerales, se puede hablar de la familia del silicón. Los silicones son compuestos orgánicos y moleculares similares a los derivados del petróleo, pero en cuyas moléculas los átomos de silicio remplazan totalmente a los de carbono. Sin el silicón(10), es prácticamente imposible pensar en la electrónica moderna. En 1947, este material permitió la invención del transistor (11), que sustituyó a los bulbos como componente electrónico. Este invento derivó en 1954, en la creación de los circuitos integrados, y en 1971, con el desarrollo del microprocesador. Los productos construidos con silicio plástico son llamados semiconductores, debido a su característica peculiar de transmitir la electricidad en función de su temperatura: un semiconductor sometido a altas temperaturas disminuye su resistencia eléctrica. El silicón ha sido usado en la industria de la construcción como sellador de superficies, como masa de junteo y al adhesivo de elementos, debido principalmente a su característica repelencia al agua.

Dentro del reino vegetal, se pueden fabricar diversos tipos de plásticos, entre los que se encuentran la celulosas y el caucho (12). Del celuloide se construyeron los primeros carretes de película para el cine, y de caucho las primeras llantas de los automóviles. En la construcción, la celulosas han sido utilizadas para la fabricación de aglomerados y laminados, además usarse como ingredientes en los diversos tipos de pinturas y recubrimientos. Dentro del reino animal se puede obtener la caseina(13) y la galalita. La caseina es utilizada para fabricar la cola o pegamento usado por los carpinteros para adherir madera. La galalita se fabrica al mezclar la caseina con el formol, y es manejada en la elaboración de botones, adornos femeninos y mangos de sombrillas.

Hablando de los materiales plásticos derivados del petróleo(14), podemos mencionar diversas familias importantes para el campo de la construcción: la del cloruro de polivinilo (PVC), la del poliuretano (PUR), la del polietileno (PET) y la del acrílico (ABS). El cloruro de polivinilo se usa para la fabricación de todo tipo de tubería y de uniones eléctricas, hidráulicas y sanitarias, además utilizarse en la ventanería, los revestimientos de fachada, laminados para cubiertas y mobiliario en general. El poliuretano se utiliza como base para adhesivos, lacas, revestimientos, cojinería y perfiles para juntas. En forma de espuma se ha usado en combinación con el concreto para formar prefabricados ligeros. El polietileno se utiliza para fabricar películas de protección a la intemperie, envolturas, sellado, cristalería sintética y pantallas de lámparas. El acrílico se usa para la creación de sustitutos de cristal, domos, accesorios sanitarios, aditivos de concreto y pintura.

Aún cuando ciertos objetos constructivos fabricados con plásticos son sumamente baratos, el precio ha limitado su uso en las estructuras de los edificios. Esto se debe principalmente a que el petróleo es utilizado como combustible y lubricante. En un futuro no lejano, y debido a la contaminación mundial, dejaremos de usar este recurso como fuente energética, para sustituirlo con otras formas más eficientes como la energía solar, eólica, nuclear o química. En ese momento, y si no hemos terminado con este recurso, podremos reducir su costo al máximo, para utilizarlo exclusivamente en la obtención de los plásticos que requerimos.

Aunque el futuro cercano plantea como reto el uso de mayores variedades y aplicaciones de plásticos en la arquitectura, existen actualmente dos ramas de la ciencia que están definiendo realmente los materiales constructivos del próximo milenio. Una es la Ingeniería Aeroespacial, la otra, la Ingeniería Biológica y Genética.



CITAS

(10) El silicón es el principal ingrediente de la arena de mar, y ocupa el 27.7 % de la corteza terrestre en forma de roca.Regresar

(11) El diodo es el equivalente eléctrico de una válvula hidráulica de no retorno, y consiste en un emparedado de dos capas de plásticos, uno consistente en moléculas de silicio y boro ( tipo P - positivo ), el otro de silicio y fósforo ( tipo N - negativo ). El tránsitor común consiste en tres capas: P, N y P.Regresar

(12) El caucho se obtiene de la coagulación de la savia del árbol del hule. La savia recibe el nombre de látex.Regresar

(13) La caseina se obtiene de la leche de los mamíferos.Regresar

(14) El primer plástico fue fabricado por Leo Hendrik Baekeland en 1906. Fue llamado baquelita, y se utilizó para equipo eléctrico por su excelente aislamiento. Regresar







D.R. © Ernesto Ocampo Ruiz, DEPI, Facultad de Arquitectura de la UNAM, México, 1996.