Materiales de futuro que revolucionarán la arquitectura

Revestimientos de edificios que producen y conservan energía, un puente creado con una impresora 3D, cementos que se reparan a sí mismos y un bioplástico ultra resistente desarrollado a partir de restos de gambas. Éstos son los sorprendentes materiales y aplicaciones de uso en construcción que diferentes equipos de investigación ultiman en distintos lugares del mundo ahora mismo. Los vemos:

– Revestimiento de edificios con paneles de energía solar térmica. Se trata de un sistema de revestimiento que combina lamas de madera con vidrio y con un sistema de ventilación auxiliar. El modelo no sólo ofrece una opción ventajosa para recoger y almacenar energía en climas fríos, sino que también representa un tipo de configuración que ayuda a disipar el calor en épocas del año de gran calor.

El sistema consta de paneles prefabricados que se pueden instalar con un montaje de aluminio. Las lamas de madera funcionan como elemento adicional para desviar el sol en los días de verano, mientras que, en invierno, se crea una cavidad a resguardo que conserva el calor diurno en horas de la noche reduciendo las pérdidas de temperatura. Este modelo de regulación del calor fue desarrollado por el arquitecto Giussepe Fent y por la empresa Solar Nelson.

– El primer puente hecho con impresoras 3D del mundo. Se trata de una creación del diseñador holandés Joris Laarman. El nombre de la construcción es MX3D. El puente se construirá con una tecnología de metal multieje en la que participarán robots industriales provistos de elementos de soldadura. Los robots serán capaces de crear las partes del puente imprimiendo líneas de metal en capas unas sobre otras, de la misma manera en la que se realiza una forma en 3D en una impresora de última generación de este tipo.

La empresa constructora encargada de desarrollar el proyecto es la firma Heijmans. La empresa quiere construir un puente peatonal de 8 metros de largo y 4 metros de ancho que se instalará en el Canal Oudezijds, uno de los cursos de agua artificiales del Achterburgwal en Ámsterdam. El diseñador quería, en principio, completar el puente con esa técnica en el mismo lugar, pero se consideró una operación impracticable. Finalmente, se construirá en un almacén cercano a su emplazamiento definitivo.

– Cementos que se auto reparan y frenan sus propias degradaciones. Investigadores de la Facultad de Ingeniería de la Universidad de Cardiff en Gales están desarrollando un tipo de cemento que tiene la propiedad de auto repararse y de frenar la degradación del paso del tiempo.

Tres materiales

Se trabaja sobre tres tipos de materiales. Uno, compuesto con polímeros, otro con compuestos orgánicos y un último como cápsulas que contienen bacterias. El objetivo de la investigación es crear infraestructuras, como túneles, puentes o vías asfaltadas que tengan la propiedad de repararse a sí mismos sin intervención humana. Se trata de crear diseños sostenibles y más resistentes. Se calcula que las administraciones británicas invierten cada año del orden de 60 millones de euros en reparaciones de infraestructura de hormigón sólo en lo que se refiere a las carreteras.

– El nuevo origen para los bioplásticos. Científicos del Instituto de Ingeniería Wyss de la Universidad de Harvard ha creado un bioplástico utilizable en arquitectura a partir de cáscaras de gambas desechadas. Los restos de gambas tienen quitina natural que resulta muy resistente y que es similar a la cutícula de los insectos. La aplicación consiste en crear un derivado, el quitosano a partir de la quitina.

Este bioplástico tiene la consistencia y cohesión del aluminio y puede ser modelado con impresoras 3D. Además es biocompatible y biodegradable y puede sustituir a muchos otros productos fabricados a partir de combustibles fósiles. En la actualidad hay una gran cantidad de industrias, como la de aplicación médica, que necesitan de materiales biosostenibles que se puedan producir en cantidades masivas para usos comerciales.

Materiales revolucionarios para una arquitectura que reclama un futuro de sostenibilidad.

Sistema de construcción inteligente

¿Qué es el sistema de construcción inteligente?

El Sistema de Construcción Inteligente es un método de edificación de viviendas que permite construir tres casas al día con un coste aproximado de 400 euros por metro cuadrado sin andamios y sin escombros o residuos contaminantes.

En el suplemento  “Su vivienda”, del diario El Mundo (28/11/2008) apareció una interesante información acerca del Sistema de Construcción Inteligente, ICS (siglas que en inglés significan Intelligent Concrete System), un proyecto de Adriana Echauri y Virgilio Echauri, los dos titulares de la patente de este nuevo método de edificación inteligente y eficiente de viviendas con el que se puede levantar un bloque de 120 pisos en menos de dos meses, según las declaraciones a El Mundo de Adriana Echauri, coautora del Sistema de Construcción Inteligente y administradora de la empresa Navarra ICS. La clave de este revolucionario método de construcción automatizada de edificios de viviendas, naves industriales, colegios, recintos deportivos…, está en la colocación de moldes con una grúa robotizada, de forma que se gana tiempo y se ahorran costes con respecto a las fórmulas tradicionales de edificación. Además se levanta el bloque con gran rapidez, sin andamios y sin generar escombros o residuos, lo que favorece el carácter ecológico del proyecto.

El ICS funciona como sigue: un mecano que soporta una grúa robotizada va trasladando las piezas desde el suelo hasta el lugar apropiado dentro del inmueble. Primero se colocan los paneles de doble pared para las fachadas exteriores y seguidamente se encajan los encofrados para los interiores. Cuando están integrados todos los componentes de la vivienda se procede a inyectar en el interior del doble tabique hormigón autocompacto, material sobre el que descansa parte de la eficiencia de este sistema, pues gracias al empleo de este elemento, se facilitan los trabajos de hormigonado, se mejora el aislamiento acústico, se ahorran costes y personal, y se logra una alta impermeabilidad y durabilidad de las estructuras. Después se colocan los módulos para techos y suelos, y así se continúa sucesivamente hasta alcanzar el número de alturas concebido para el edificio, que se convierte en una impecable estructura de hormigón con una gran eficiencia energética y un perfecto aislamiento acústico.

El carácter ecológico de esta edificación inteligente no radica únicamente en la ausencia de pérdida de energía por el empleo del hormigón autocompacto sino en que la generalidad del sistema propicia ahorros en todas las fases del proceso y rechaza los gastos innecesarios. Las piezas se fabrican a medida en la misma obra, pues el método está concebido para que los materiales (azulejos, pavimentos…) tengan medidas exactas obtenidas a partir de las dimensiones de las paredes y suelos. Así, el ICS opera sin generar escombros y sin utilizar andamios. De esta forma, se evita el transporte de los residuos de la obra, así como su posterior traslado a los lugares apropiados para su reciclaje, y se favorece la seguridad de los obreros, al no tener que trabajar en las alturas. El ahorro de costes es también muy importante, y la puesta en marcha del sistema contribuiría a abaratar los precios de los inmuebles, algo en lo que también han pensado sus creadores que, en declaraciones al diario El Mundo, mostraban que uno de los aspectos más positivos del ICS es facilitar el acceso a la vivienda a los jóvenes y a las personas con un bajo nivel adquisitivo.

Domobiótica

La domobiótica es un estudio multidisciplinar de los diferentes factores ambientales que afectan a una vivienda, como la iluminación, la contaminación electromagnética, el entorno geológico y biológico, el tipo de material de construcción empleado… etc, con el fin de mejorar la salud y la calidad de vida de sus residentes y disminuir su impacto ambiental.

Son muchos los factores que pueden afectar a nuestra salud en el interior de un edificio, ya se trate de una oficina o del hogar. Si no se dan las condiciones adecuadas entonces los expertos hablan de llamado “síndrome del edificio enfermo”.

Materiales de construcción y salud

En primer lugar hay que fijarse en los materiales de construcción. Una elección inadecuada puede resultar perjudicial no solo para las personas que vivan en él sino para el medio ambiente, por ello el Código Técnico de Edificación aprobado en el 2006 establece una serie de prohibiciones (como por ejemplo el uso de plomo en las cañerías, algo frecuente hace unas décadas) y pautas a seguir para lograr una vivienda ecológica. La bioconstrucción muestra preferencia por los materiales biodegradables (como la madera) o reciclables (caso del aluminio) así como por las pinturas ecológicas, que no resulten tóxicas e incluso que permitan absorber la contaminación o bien generar energía eléctrica.

Por otro lado, aunque pueda pasar desapercibida con mayor facilidad, no hay que dejar de lado la “polución blanca”. Se trata de aquella que sin ver perceptible por los sentidos puede afectar a la salud, como por ejemplo la contaminación electromagnética. Proceden principalmente de las torres de alta tensión y de antenas de telefonía móvil, que en los últimos años han proliferado en las azoteas de los edificios, lo que ha traído consigo una creciente preocupación por los vecinos ante los posibles riesgos que puedan conllevar, por lo que las empresas propietarias suelen negociar con los vecinos las condiciones para su instalación, como la cantidad a pagar, los años que permanecerá en uso…etc. Se trata de un campo en el que el debate científico y político continúa abierto, presentándose estudios con datos en ocasiones opuestos sobre si efectivamente resultan dañinas para la salud de los vecinos la presencia de torres eléctricas y antenas de telefonía.

También es importante tener en cuenta elementos menores como por ejemplo los detectores de humo iónicos. Presentes en miles de edificios públicos y oficinas, tienen Americio 241, un elemento radioactivo y potencialmente peligroso. Aunque su cantidad es muy pequeña y a más de cinco centímetros de distancia su emisión es demasiado débil como para ser considerada dañina para la salud, es conveniente que su manipulación y retirada cuando quede obsoleto sea realizada por personal especializado, ya sea de la empresa que lo comercializa o bien de Enresa (empresa pública española encargada de la retirada de residuos radiactivos).

Iluminación, ventilación e insonorización

Tanto en el diseño del edificio como en la posterior decoración de cada vivienda por su propietario estos tres factores resultan difíciles de armonizar y dependerá del clima y el lugar en el que se ubique el edificio para potenciar una u otra. Colocar amplios ventanales y facilitar la ventilación natural (preferible a la producida por los aparatos de aire acondicionado, con frecuencia demasiado seca y electrificada) puede dificultar una adecuada insonorización.

Así mismo, el grosor de las paredes, la altura del edificio (cuanto más elevado más superficie expuesta y mayor dificultad para conservar el calor) y la orientación de las ventanas respecto al sol son factores determinantes. La utilización de plantas para producir sombra y mantener un ambiente fresco en jardines terrazas y ventanas también pueden ser una solución como pequeña barrera contra el ruido, aunque también disminuye la luminosidad del hogar, mientras que el doble acristalamiento es un buen sistema de insonorización y de aislamiento frente al frío exterior.

Respecto a la iluminación artificial, para evitar el parpadeo causante de estrés y fatigoso para la vista, basta con utilizar las modernas reactancias electrónicas (que es donde se conectan los tubos fluorescentes) de 20.000 Hz. Una correcta iluminación artificial debe tener una intensidad de 800 a 1.000 lux como mínimo y, sobre todo, debe emitir luz de un color similar al Sol. El ambiente cromático se completa eligiendo los colores de paredes, muebles y cortinas de la casa, preferiblemente de tonos claros que reflejan mejor la luz

La construcción con madera, pros y contras

Construcción con madera

Cada vez está más extendida y argumentada la idea de que las casas de madera presentan una serie de ventajas objetivas sobre otro tipo de construcciones, como las que son tradicionalmente llevadas a cabo con materiales como el hormigón o el ladrillo. Sin embargo, hoy por hoy en España, por motivos culturales o de cualquier otro tipo, no acaba de arraigar ese tipo de construcción. Así, se estima que, en la actualidad, puede haber del orden de 20.000 viviendas de esas características, una inmensa minoría frente a la gran cantidad de edificaciones que han sido acabadas en los materiales considerados más tradicionales en nuestro país.

Conviene señalar que el sector goza en España de buena salud para otro tipo de construcciones con madera utilizadas como accesorias a la vivienda, en jardines o parques, son las pérgolas, porches de madera, casetas y cenadores. Este tipo de soluciones se utilizan mucho para decorar o separar ambientes en jardines,  y prueba de la gran diversidad de trabajos que se hacen con madera la tenemos en la web Porches y Pergolas de Madera, una de las muchas empresas constructoras de porches y pérgolas que podemos encontrar por la geografía de España.

Esta realidad es muy diferente en otros puntos del mundo, como sucede en Finlandia, donde se estima que nada menos que el 98% de las viviendas unifamiliares están construidas con madera de árboles autóctonos, o como en países como Estados Unidos o Canadá, donde la madera domina en un 80% de las viviendas construídas.

Sin embargo, y a pesar de tener que vencer una serie de costumbres y prejuicios históricos, la construcción de viviendas en madera, especialmente de carácter modular, crece en España de manera progresiva, porque también va en aumento la conciencia de los beneficios de tipo económico que reportan, así como el bienestar y los valores ecológicos que llevan asociadas.

Los argumentos a favor de la construcción con madera son sólidos:

  • Las ventajas económicas son obvias, ya que el precio final de la vivienda es bastante más bajo y, en comparación, el proceso de construcción es muy rápido, hasta el punto de que la vivienda está concluida en unos pocos meses.
  • La madera es un material muy resistente y duradero cuando se utiliza para construir viviendas, a pesar de lo que muchos pudieran creer en un principio.
  • Estas casas tienen un indudable componente ecológico en relación con las habituales viviendas, porque se integran de manera perfecta en cualquier entorno de tipo natural, encajando perfectamente en paisajes propios de la naturaleza.
  • Las cualidades estéticas que proporcionan estas viviendas no tiene nada que ver con el aspecto que presentan las casas de ladrillo o de cemento.
  • Las casas de madera resultan fácilmente personalizables, de modo que el propietario tiene en su mano la posibilidad de realizar bastantes cambios durante la construcción. Eso mismo resultaría imposible en las construcciones habituales, donde es poco menos que imposible variar lo que queda reflejado de antemano en los planos.
  • La madera ofrece una protección natural frente a las variaciones bruscas de calor o frío, porque son un aislamiento térmico excelente. Esto no solo redunda en el mayor bienestar de las personas que habitan en el interior de estas casas, sino que además supone un ahorro considerable en la calefacción o refrigeración del hogar.
  • También resulta un buen aislamiento acústico y, de hecho, muchos estudios de sonido y grabación están recubiertos con este material, por sus óptimos resultados. De esta forma, se asegura un sueño reparador de los inquilinos, con los beneficios que eso reporta en la salud.

Teniendo en cuenta todas estas circunstancias, cada vez más tenidas en cuenta por las nuevas generaciones, y el precio habitual de las viviendas tradicionales en las grandes ciudades y terrenos circundantes, no es nada descabellado aventurar que las casas de madera encuentren poco a poco su encaje entre las predilecciones de la sociedad española.

Ensayos e inspecciones en construcción

Antes y durante el transcurso de cualquier obra, con el objetivo de seleccionar los materiales de construcción en base a sus propiedades y sus cualidades estéticas, se llevan a cabo una serie de ensayos destinados a evaluar ambos aspectos. Dicho ensayos pueden ser de laboratorio o de campo. Además, también es posible que resulten destructivos o no. En cualquier caso, han de realizarse en base a una serie de normas estandarizadas por el organismo público competente que garanticen la reproductibilidad de los resultados.

En el supuesto de que no existan normas específicas para la realización de dichos ensayos, tanto el constructor o contratista como el dueño de la propiedad sobre la que se van a efectuar las obras han de ponerse de acuerdo sobre el procedimiento que se seguirá a partir de ese momento. En este sentido es recomendable que dicho procedimiento esté en concordancia con el avance experimental que, presumiblemente, se haya obtenido en su área correspondiente. Y es que, como es evidente, no es concebible un programa de control de calidad en el sector de la construcción sin que se hayan llevado a cabo las pruebas y ensayos necesarios.Dentro de los ensayos no destructivos se examinan varias propiedades del material como, por ejemplo, su dureza. Pero, además, también se realiza una inspección visual de su acabado superficial, se vierten sobre él líquidos penetrantes para comprobar su reacción, se someten a estudios ultrasónicos, de corrientes inducidas, radiológicos, acústicos, de gases, de flujo, de burbujas y de un largo etcétera. Por su parte, cuando se trata de materiales como el acero, las pruebas encaminadas a determinar su capacidad de flexión, compresión o tensión suelen originar deformaciones permanentes en él y, por tanto, siempre han de considerarse como ensayos destructivos aunque resulten similares a los que no lo son.

También hay que decir que la adopción de una norma determinada no garantiza la consecución de unos aceptables niveles de calidad en una obra. Siempre y cuando, claro está, no se ejecuten las pertinentes inspecciones de los trabajos realizados. A este respecto cabe destacar que estas han de ser realizadas por personal técnico especializado y acreditado que forme parte del laboratorio al que se enviaron las muestras para llevar a cabo los análisis que ya comentamos en párrafos anteriores. Por tanto, es posible decir que, para decir con total seguridad que una prueba ha sido correctamente realizada, ha de haber seguido los procedimientos marcados por los organismo oficiales competentes.

La construcción es una actividad tan compleja que en ella intervienen infinidad de factores que, de una forma u otra, pueden marcar el nivel de calidad final. Como es de suponer, la calidad de los materiales es un aspecto de gran relevancia pero, de igual manera, la forma en la que se trabaja con ellos también lo es. Por tanto, no es suficiente con tener conocimiento de que dichos materiales cumplen con las normas exigidas sino que, además, han de integrarse en la obra de forma adecuada por parte de los profesionales que se encarguen de ejecutarla. Por ilustrar esta afirmación con un simple ejemplo, podemos decir que, aunque se disponga de cemento, arena y agua que cumplan las normas, si la mezcla no se realiza bien, los resultados serán negativos.

Por tanto, las inspecciones en construcción también van enfocadas a este aspecto, es decir, a que los empleados profesionales cuya tarea es la de utilizar los materiales para conseguir los mejores resultados de calidad, desarrollen correctamente su trabajo. Pero, de igual forma, existen otro tipo de inspecciones que también son muy importantes en el devenir de cualquier obra y que han de realizarse obligadamente. Hablamos, como no, de las inspecciones de seguridad en el trabajo. El cometido de estas no es otro que el de garantizar que se ponen en práctica todas y cada una de las medidas de seguridad exigibles que protegen al trabajador de posibles accidentes propios de este entorno de trabajo.