Mauricio Loyola, Arquitecto
Académico Departamento de Arquitectura, Universidad de Chile
Master in Design Studies, Technology Concentration, Harvard University
Una tendencia evidente en la arquitectura actual es una profusión global de edificios formalmente extravagantes, que despiertan tanta admiración por la técnica como críticas por su pertinencia. La explosión de estos edificios se explica, en parte, por la masificación de tecnologías digitales de diseño (CAD, Computer - AidedDesign) y tecnologías digitales de manufactura (CAM, Computer - Aided Manufacturing) que permiten diseñar, visualizar, calcular, optimizar y fabricar formas geométricas altamente complejas, imposibles de realizar de manera manual. Sin embargo, estas tecnologías digitales serían sólo una anécdota si no se contara además con los materiales que permitieran explotarlas a su máxima capacidad. Naturalmente, el acero ha sobresalido como el material favorito en los edificios de geometrías complejas, ofreciendo tres claras ventajas competitivas frente a otros materiales de construcción: libertad, confiabilidad y precisión.
Experience Music Project (Seattle, EEUU), Frank O. Gehry& Associates. (Imagen: Hoffmann Construction Company)
La libertad se evidencia en la enorme gama de procesos de manufactura digital que es posible realizar con acero, lo que abre el abanico de posibilidades formales para el diseñador. Si bien las tecnologías CAM más populares y espectaculares son, quizás, la impresión 3D o la automatización usando brazos robóticos, en arquitectura y construcción estos procesos son escasos debido a limitaciones de escala, velocidad o costo. Las tecnologías CAM más comunes en construcción son menos sensuales: corte láser o plasma, maquinado, doblado y plegado CNC. El acero es un material que permite transformarse con cualquiera de estos procesos. Se puede cortar con corte láser, corte plasma, oxicorte y corte por chorro de agua (waterjet), algo que no es posible en otros materiales inflamables, higroscópicos o que no toleran el calor o la humedad. El acero se puede fresar, tornear, taladrar, pulir y punzonar; y en realidad, se puede utilizar con cualquier proceso sustractivo de maquinado CNC, a diferencia de otros materiales que tienen densidades no uniformes, baja rigidez o baja conductividad térmica. El acero también se puede curvar o plegar usando rodillos, cilindros, prensas o dados, tanto en frío o en caliente (con recristalización). Otros materiales con baja plasticidad, frágiles, o con comportamientos mayormente elásticos no son apropiados para estos procesos. Esta libertad de procesos disponible abarca todo el rango de presentaciones que ofrece el material. Desde barras y chapas hasta perfiles y estructuras complejas. La arquitectura de Frank Gehry, por dar un ejemplo, usualmente contempla estructuras a base de vigas doble T fabricadas usando una combinación entre corte láser o plasma y doblado CNC.
Curvado de una viga doble T usando doblado CNC (Imagen: Barnshaws Metal Bending)
La confiabilidad del (comportamiento del) acero es una cualidad fundamental para uso en edificios geométricamente complejos. Sus propiedades físicas y mecánicas estables y predecibles permiten diseñar con un grado alto de control sobre el resultado. Las tecnologías digitales de diseño, en especial aquellas de diseño paramétrico y programación, exigen conocer, cuantificar y relacionar numéricamente las propiedades de los materiales para poder incorporarlasy relacionarlas geométricamente como variables de diseño. Cuando los materiales tienen comportamientos que son difíciles de caracterizar o contemplan rangos altos de incertidumbre se vuelven inoperables en este tipo de diseños. Por ejemplo, la mayoría de las actuales metodologías de diseño de tipo form-finding (usadas por Norman Foster en la cubierta del Museo Británico o por Arata Isozaki y Buro Happold en el Qatar Education City, entre otros) se basan en herramientas digitales de simulación que exigen como condición imprescindible un nivel alto de conocimiento y confiabilidad en el comportamiento de los materiales. Entre más complejo sea el diseño y su geometría, mayor es la necesidad de control y, consecuentemente, de confiabilidad en la predicción del comportamiento material. Las burbujas de jabón de Frei Otto, las telas con hielo de Heinz Isler o las cadenas colgantes de Antonio Gaudí son métodos sencillos y prácticos, pero cuyos resultados finales están afectos a una serie de factores no controlables que aumentan el rango de incertidumbre a un nivel inadmisible para un edificio complejo contemporáneo.
Cubierta del patio principal del Museo Británico (Londres, Reino Unido) Foster+Partners. (Imagen: Foster+Partners)
Doha Convention Center (Doha, Qatar) Arata Isozaki, Buro Happold. (Imagen: VictorBuyck Steel Construction)
La tercera gran ventaja que ofrece el acero es el alto nivel de precisión que es posible alcanzar en su manipulación y resultado final. La arquitectura actual exige niveles de calidad con estándares automovilísticos, con superficies continuas y curvas perfectas. La mayoría de los materiales tradicionales usados en construcción imponen tolerancias que son inaceptables para estas exigencias. La contracción de las cerámicas, la expansión de los plásticos o las deformaciones de las maderas son, por ejemplo, fenómenos que dificultan su uso en contextos de alta precisión. Buena parte de los edificios con diseños complejos formalmente se fundamentan en la posibilidad que ofrecen las tecnologías CAD/CAM para diseñar y manufacturar cientos de piezas todas distintas, con diferencias minúsculas entre ellas, trasladarlas desde la industria al terreno, y luego ensamblarlas con total exactitud. Por ejemplo, el cielo del showroom de Hyundai en Chile desarrollado por gt2p obedece a esta estrategia. La posibilidad de trabajar con tolerancias milimétricas que ofrece el acero, sumado a su bajo peso y volumen relativo, son ventajas insustituibles para su uso en estos contextos de trabajo.
Montaje Showroom Hyundai Chile (Santiago, Chile) gt2p Arquitectos (Imagen: gt2p)
La libertad, confiabilidad y precisión que ofrece el acero lo sitúa como un material privilegiado para el diseño y construcción de edificios geométricamente complejos. Sin ir más lejos, no es coincidencia que la mayoría de las tecnologías y metodologías usadas en este tipo de arquitectura provenga de las industrias aeronáutica y automotriz. En la arquitectura actual, cada día más desafiante y espectacular, el acero es un aliado estratégico. La invitación para aventurarse en su uso queda planteada.