Taller Experimental II · ARQUITECTURA TEXTIL Trabajos de ...
Arquitectura Textil
12
Arquitectura textil Arquitectura textil (denominado también arquitectura tensada) es el término genérico con el que se denomina la arquitectura que emplea en gran parte materiales tensados , bien sean membranas textiles , 1 láminas ligeras , o mallas de cables , etc. 2 Por regla general se trata de estructuras ligeras tensadas que sólo tienen rigidez a tracción y que generalmente, con anterioridad a recibir solicitaciones exteriores, son previamente pretensados . 3 La traducción literal del término tensile architecture, mucho más correcto, no se emplea enespañol con tanta difusión como el de arquitectura textil. A pesar de ser empleadas las estructuras tensadas desde antíguo en los poblados trashumantes en forma de estructuras arquitectóncas provisionales en forma de viviendas diseñadas en pequeña escala; no fue hasta los años cincuenta del siglo XX cuando se comenzó a desarrollar su uso arquitectónico en forma de grandes estructuras formadas por elementos que se encontraban únicamente tensados. 4 Esta situación inovadora a mediados del siglo XX fue debido principalmente a los avances en el desarrollo tecnológico de elaboración de materiales textiles. Existen diversos tipos de estructuras tensadsas empleadas en edificios especiales como aeropuertos (como el deaeropuerto de Jeddah ubicado en Arabia Saudita ). 5 Estadios de futbol , ruedos , plaza de toros , y espacios de celebración de grandes eventos, circos, grandes almacenes . Por regla general se emplea en la disposición de cubiertas de superficies con grandes crujías . Índice [ocultar ] 1 Historia o 1.1 Siglo XX o 1.2 Siglo XXI 2 Características 3 Forma y comportamiento de las estructuras textiles o 3.1 Forma de la superficie o 3.2 Pretensado
-
Upload
pedrotitolandia -
Category
Documents
-
view
5 -
download
1
description
estructuras tensadas
Transcript of Arquitectura Textil
Arquitectura textilArquitectura textil (denominado también arquitectura tensada) es el término genérico con el
que se denomina la arquitectura que emplea en gran parte materiales tensados, bien
sean membranas textiles,1 láminas ligeras, o mallas de cables, etc.2 Por regla general se trata
de estructuras ligeras tensadas que sólo tienen rigidez a tracción y que generalmente, con
anterioridad a recibir solicitaciones exteriores, son previamente pretensados.3 La traducción
literal del término tensile architecture, mucho más correcto, no se emplea enespañol con tanta
difusión como el de arquitectura textil.
A pesar de ser empleadas las estructuras tensadas desde antíguo en los poblados
trashumantes en forma de estructuras arquitectóncas provisionales en forma
de viviendas diseñadas en pequeña escala; no fue hasta los años cincuenta del siglo
XX cuando se comenzó a desarrollar su uso arquitectónico en forma de grandes estructuras
formadas por elementos que se encontraban únicamente tensados.4Esta situación inovadora a
mediados del siglo XX fue debido principalmente a los avances en el desarrollo tecnológico de
elaboración de materiales textiles. Existen diversos tipos de estructuras tensadsas empleadas
en edificios especiales como aeropuertos (como el deaeropuerto de Jeddah ubicado en Arabia
Saudita).5 Estadios de futbol, ruedos, plaza de toros, y espacios de celebración de grandes
eventos, circos, grandes almacenes. Por regla general se emplea en la disposición
de cubiertas de superficies con grandes crujías.
Índice
[ocultar]
1 Historia
o 1.1 Siglo XX
o 1.2 Siglo XXI
2 Características
3 Forma y comportamiento de las estructuras textiles
o 3.1 Forma de la superficie
o 3.2 Pretensado
o 3.3 Deformidad
o 3.4 Ambiente interior
4 Detalles constructivos
5 Materiales
6 Véase también
7 Referencias
8 Enlaces externos
Historia[editar]
Las pompas de jabón, como superficies en equilibrio, fueron las primeras formas inspiradoras de los
arquitectos del siglo XX
A pesar de que el empleo de los materiales textiles en construcciones ligeras es tan antiguo
como la historia de los pueblos trashumantesque lo empleaban en casas
provisionales construidas con pieles que cumplieran requisitos de portabilidad, los orígenes de
la tecnología constructiva contemporánea de estructuras textiles, encuentra su origen en
el siglo XIX.4
El empleo de la arquitectura tensada comenzó a ser importante a mediados del siglo XX,
cuando se empleó en ciertas partes deAlemania estructuras tensadas. Uno de los primeros
proyectos que hizo popular esta arquitectura se presentó en los edificios de la sede de
las Olimpiadas de Múnich celebradas en 1972. Su progresión y uso tuvo varios hitos a lo largo
de la historia arquitectónica. Uno de los más sonados fue el colapso del Hubert H. Humphrey
Metrodome de Mineápolis en el año 2010 debido a una carga de nieve. La evolución de este
tipo de construcciones ha ido pareja a la evolución de los materiales textiles empleados. En
Estados Unidos se hizo popular en la tienda motada en La Verne (California) durante los años
setenta .
Siglo XX[editar]
Al mecanizarse el hilado y el tejido de las telas, se pudieron crear grandes tiendas portátiles
para las carpas de los circos ambulantes, que abundaron en la última parte del siglo XX.
Tiendas como el Chapiteau, que llegaban a tener hasta 50 metros de diámetro y estaban
hechas de lino (Linum usitatissimum) o lona de cáñamo. El Chapiteau estaba sostenido cerca
del centro por medio de cuatro mástiles principales, situados alrededor de la pista circense. La
lona colgaba de ellos hasta postes situados a intervalos frecuentes a lo largo del perímetro,
que estaban atirantados, por cuerdas ancladas al suelo.6 Aunque se trataba de estructuras
ambulantes, instaladas por un corto periodo de tiempo, su diseño incorpora dos de las
principales características de las modernas estructuras textiles: tienen forma superficial
con doble curvatura y se encuentran pretensadas, lo que las hace difícilmente deformables.
Las primeras obras de arquitectura textil comenzaron a realizarse en 1952, aunque el punto
de partida de este nuevo tipo de construcción se puede situar en la construcción del Pabellón
Alemán para la Expo de Montreal de 1967, obra proyectada por Frei Otto y Rolf Gutbrod.
Presentó en gran manera un punto de partida radical, tanto arquitectónica como
estructuralmente. De mástiles a diferentes alturas, colgó una red de cables, que concentraban
su tensión en lo alto de los mástiles. Había 10.000 m2 de tela de poliésterrecubierta
de PVC suspendida de la red de cables y tensada para formar la piel del cerramiento. A partir
de ese año, la realización de obras de arquitectura textil ha ido en aumento hasta nuestros
días, donde el uso de este tipo de construcción está muy extendido.
Siglo XXI[editar]
En el siglo XXI, la mayoría de los grandes estadios deportivos (un ejemplo es el Millennium
Dome) son cubiertos con estructuras tensadas, así como terminales de aeropuertos, circuitos
de Fórmula 1 y centros comerciales, con superficies superiores a los 100.000 m2.6 Este tipo de
arquitectura encuentra aplicación en el diseño arquitectónico de edificios, como en el diseño
de estructuras en el espacio.7 Los programas de simulación son muy empleados en las fases
de diseño y permiten mejorar las formas. Los avances e innovación en nuevos materiales
permiten nuevas estructuras.
Características[editar]
Véase también: Ingeniería estructural
Carpas del Steigerwaldstadion, un estadio de footballl en Erfurt, Alemania.
Las estructuras textiles proporcionan amplios cerramientos de gran variedad e interés
espacial, requieren mínimos elementos de soporte de estructura "rígida" y proporcionan
niveles generales de luz diurna natural muy buenos.2 Desde el punto de vista de la ingeniería,
las estructuras textiles son membranas de espesor constante que en virtud de su forma
superficial y de la gran deformidad, son capaces de soportar las cargas que se requieren en
el Código Técnico de la Edificación (CTE).[cita requerida] A la hora de realizar un proyecto de
arquitectura textil hay que tener en cuenta tres factores estructurales fundamentales: la
elección de la forma superficial, los niveles de pretensado y la deformidad de la superficie,
pues las superficies textiles difieren mucho de las estructuras convencionales.
La arquitectura textil puede cubrir las mismas funciones que un edificio convencional, con
algunas ventajas que nos permiten augurar un futuro notable a este tipo de estructuras: ofrece
una gran imagen estética que se adapta perfectamente a la estructura del edificio, esrápida de
fabricar e instalar y se beneficia de los progresos realizados en materiales en los últimos años.
Actualmente se instalan principalmente en edificios singulares, aunque poco a poco se va
apreciando como una estructura tensada puede conseguir ahorros energéticos considerables,
con una estructura muy estética.
La arquitectura textil se puede fabricar tensada o neumática.3 Las cubiertas neumáticas son
las soportadas por aire, ya que el esfuerzo perpendicular se consigue con una sobre presión
de aire. Las cubiertas tensadas son las que emplean mástiles, tensores y cables para tensar
la tela por sus extremos en direcciones y sentidos opuestos, incluso fuera de plano.
Algunas de las razones de principales que favorecen el empleo de las cubiertas textiles son
las siguientes:
El peso propio inferior a 1 kp/m2 que, junto con la resistencia y flexibilidad del material,
permite obtener cubiertas completas extraordinariamente ligeras, sin correas intermedias,
de entre 5 y 10 kp/m2.
El coeficiente de transmisión de la luz permite el aprovechamiento de la iluminación
natural sin necesidad de recurrir al vidrio, cuya rigidez requiere sobredimensionado.
La puesta en obra es un montaje de elementos prefabricados que se podrán desmontar y
reciclar.
Hoy en día, las estructuras textiles se encuentran en casi todas las zonas climáticas del
mundo y sirven para una gran variedad de funciones. Los materiales que se usan para fabricar
estas membranas han cambiado mucho desde sus comienzos, ya ya se pueden encontrar
tejidos altamente tecnológicos.
Los materiales comúnmente utilizados en la confección de las membranas reflejan más del
75 % de la energía solar incidente, (absorben el 17 % y transmiten el 13 % de la luz
solar incidente), lo cual hace que sean muy eficaces como cubiertas en las
zonas templadas, tropicales y áridas. Pero también tienen un buen funcionamiento en zonas
templadas, combinados con otros sistemas constructivos.
Actualmente, la arquitectura textil ya no se usa exclusivamente para la realización
de cubiertas tensadas, sino que comienza a usarse también para cubrir las fachadas de los
edificios, cubiertas neumáticas mediante cojines de ETFE. Además, ha llegado al mercado
industrial, para la realización de grandes espacios cubiertos, silos de almacenaje, depósitos
de gas, etc.
Forma y comportamiento de las estructuras textiles[editar]
La forma y comportamiento físico de las estructuras textiles difiere mucho de las
convencionales estructuras de pórtico rígidas que se usan en la mayoría de los edificios. Los
proyectistas de las estructuras textiles tienen en cuenta tres factores estructurales
fundamentales: la elección de la forma superficial, los niveles de pretensado y la deformidad
de la superficie. Hay que considerar también el ambiente interior, al igual que la elección
del tipo concreto y la transparencia de la membrana que se vaya a utilizar.
Forma de la superficie[editar]
La mayoría de las estructuras textiles contemporáneas tienen como base una geometría
de superficie anticlástica. Hay cuatro tipos genéricos de superficies anticlásticas de uso
común: el cono, la silla de montar, el paraboloide hiperbólico y la de valles paralelos. En
esencia, cada una de ellas está constituida por cuatro elementos alabeados, en los que el
grado de alabeo depende de la elección de las condiciones perimetrales. Al proyectista le
corresponde la elección de un conjunto de condiciones de borde en el proceso de definición
de la forma de la membrana. Las condiciones perimetrales son las disposiciones de todos los
elementos que están en contacto con la membrana y soportan los cables, mástiles, arcos,
vigas,etc. Por ello, cada superficie es el resultado de la elección de unas condiciones de borde
determinadas.
Pretensado[editar]
El Olimpia Park de München es uno de los ejemplos claros de uso de estructuras textiles.
El pretensado contribuye de manera significativa a la rigidez de una membrana, debido a que
sus componentes de curvatura interaccionan para retener lo que de otro modo serían
importantes deformaciones, típicas de superficies planas o cilíndricas. Los valores de
pretensado que se usan en la práctica representan una pequeña proporción de la resistencia
última de la membrana. Es un compromiso por parte del proyectista elegir la fuerza de
pretensado adecuada para cada instalación. Debe ser lo suficientemente bajo para que el
proceso de instalación de la membrana no sea muy complicado y debe ser lo suficientemente
alto para mantener un pretensado suficiente tras las perdidas por fatiga del material de la
membrana a lo largo del tiempo.
Deformidad[editar]
A diferencia de lo que ocurre en los modos de construcción de los edificios más
convencionales, la deformidad se considera como característica útil e importante de las
estructuras textiles. Además, las deformaciones que se desarrollan en el material de la
membrana son de mayor magnitud que, por ejemplo, el acero. Todo ello tiene el beneficioso
efecto de que las tensiones no aumenten linealmente con cargas aplicadas debido a los
cambios geométricos que se dan en la superficie, en su conjunto.
Por ejemplo, al soplar el viento sobre una membrana cónica, éste hace que el mástil articulado
se incline a favor del viento, permitiendo cambios en la curvatura de la superficie
a barlovento que atenúan el aumento de las tensiones de la membrana en esa zona, a la vez
que las curvaturas de la membrana a sotavento actúan para estabilizar el mástil.
Ambiente interior[editar]
La arquitectura textil construye con membranas flexibles que permiten una gran libertad
arquitectónica, una iluminación natural en el interior y la valorización de las superficies de las
cubiertas. La luz natural es indisociable de la arquitectura textil, es su principal ventaja. La
iluminación natural determina en buen grado el confort visual de los usuarios y es un elemento
que estructura un proyecto. En un número creciente de países, las recomendaciones oficiales,
vía de textos reglamentarios, promocionan el aporte de la luz natural. La luz natural generada
por una cubierta textil juega un papel decisivo en materia de seguridad. Ofrece una luz cenital
que se reparte por toda la superficie de la cubierta, evitando así, zonas de sombra en los
puestos de trabajo y de almacenaje.
Detalles constructivos[editar]
Algunas cubiertas desplegablescomo la del Sony Center poseen carcaterísticas únicas, no alcanzadas
con la arquitectura tradicional.
Olympic Stadium, Munich de Frei Otto.
Una vez diseñada la estructura, comienza el proceso de fabricación e instalación.
La membrana que se usa para la fabricación de estructuras tensadas suele presentarse
en rollos. Estos se cortan en ploters de corte automatizado, siguiendo
el patronaje desarrollado por el proyectista. Una vez están los patrones cortados, éstos deben
unirse para formar la membrana. Hay diferentes maneras de unir los paños, dependiendo del
tipo de trabajo y del tejido elegido. Existen uniones cosidas, soldadas por alta frecuencia,
con cuña caliente, por aire caliente, planchas calientes, ultrasonido, pegadas, etc. Una vez
realizada la membrana deben acoplarse los diferentes accesorios que permiten unirla a los
mástiles perimetrales.
Para ello se instala en el perímetro de la membrana un tipo de borde, flexible o rígido, que nos
permita transferir los esfuerzos normaleso tangenciales de la membrana al sistema del borde.
Los bordes flexibles curvados permiten el pretensado de la tela como resultado de la fuerza de
tensión que se aplica en el elemento de borde. Mientras que los bordes rígidos sostienen la
tela de manera continua mediante una estructura soporte, que tiene mayor rigidez lateral en
comparación con la de la tela. Para ambos casos existe una gran variedad de soluciones y
acabados que afectan a la confección perimetral de la tela. En los vértices de estas superficies
se encuenttran los denominados puños. Los esfuerzos de la membrana fluyen a los cables de
borde, que a su vez los transmiten a los puños y estos lo transfieren a la estructura soporte.
Los puños realizan diferentes funciones a lo largo de su vida. Son piezas de metal con
extrañas formas, que pueden dañar la lona si no se tiene mucho cuidado en su manejo e
instalación en la membrana antes del montaje. En la obra se atizan para ayudar con la
instalación y pretensado de la estructura. Posteriormente, tienen que permanecer activos
durante su vida de servicio, como parte articulada de la estructura que se mueve de acuerdo
con la membrana.
Finalmente están los mástiles, que pueden ser intermedios o perimetrales.
Los mástiles intermedios suelen llevar un anillo metálico en su parte superior que permite
controlar el nivel de tensión de la membrana. Este anillo, mediante sistemas roscados, cables
o sistemas neumáticos, da la tensión adecuada a la membrana. Los mástiles perimetrales
suelen ser mástiles pivotantes-articulados que se estabilizan mediante cables, con sus
tensores correspondientes que tensan el mástil para estabilizar la tela y darle la tensión
adecuada.
Una vez terminada la fabricación de la membrana y de todos sus complementos, queda el
empaquetado y transporte al lugar de instalación. El empaquetado es una parte muy
importante del proceso. Se debe empaquetar de tal manera que proteja cada una de las
partes de la membrana de posibles roces y golpes. Pero sobre todo debe plegarse de manera
que se facilite la instalación en la obra. Es decir, debe ser plegada según indique el
proyectista, pues conoce como va a ser instalada la membrana en la estructura: cuál va ser el
vértice que se va a instalar primero y cual va ser el último, si se va a extender completamente
o se va a ir desenrollando con rodillos y grúa. De esta manera, la membrana estará protegida
durante el proceso de instalación.
El proceso de instalación debe ser previsto durante el diseño de la estructura, sobre todo si
es de gran tamaño. Hay que elaborar un método adecuado, teniendo en cuenta todas las
condiciones de trabajo, la estabilidad de la estructura paso a paso, el manejo del material, la
ubicaron de la obra y las condiciones meteorológicas que vayan a darse durante el periodo de
izado. Se debe proporcionar a los instaladores el diseño de los detalles de las piezas
estructurales y las conexiones, así como los pesos de cada una de las piezas. El proyectista
debe determinar el cálculo final del izado y la magnitud de las fuerzas que hay que aplicar en
las secuencias predeterminadas del montaje. Hay que poner especial atención a la exactitud
dimensional de la posición de los puntos del sistema soporte, así como a la colocación
correcta de las pletinas y de los anclajes de conexión. Durante el proceso de izado de la
membrana, puede ser necesario usar una barra transversal que evite que se produzcan
daños. Es muy importante tener en cuenta las condiciones meteorológicas de los días en los
que se proceda al izado de las estructuras, no debiendo realizar el izado en el caso de que
los vientos sean superiores a los 25 km/h.
Materiales[editar]
Los tejidos que se pueden emplear son numerosos:8 PES-
PVC, ETFE, silicona, PVDF, impermeables, calados, de colores… Dependiendo del uso de la
instalación, así como del lugar, el riesgo de nevadas, la temperatura media exterior, entre
otros factores, se usará uno u otro. Incluso se puede acudir a varias membranas, con cámaras
de aire intermedias o aislantes, para poder disponer de una mayor protección térmica.
Véase también[editar]
Tensegridad
Tensairity
Teoría de placas y láminas
Toldo
Referencias[editar]
1. Volver arriba ↑ Hans-Joachim Schock (1997). Birkhäuser Verlag,, ed. Soft shells: design and
technology of tensile architecture (en inglés) (Primera edición). München.
2. ↑ Saltar a: a b Philip Drew (1979). Granada Publishing, ed. Tensile architecture (en
inglés) (Primera edición).
3. ↑ Saltar a: a b Frei Otto; Rudolf Trostel; Friedrich Karl Schleyer (1973). The MIT Press,
ed. Tensile structures; design, structure, and calculation of buildings of cables, nets, and
membranes(en inglés). Vol I & II (Primera edición). ISBN 0262650053.
4. ↑ Saltar a: a b Escrig Pallarés, Félix; Pérez Valcarcel, Juan (1992). «Conceptos básicos para el
diseño y análisis de estructuras ligeras tensadas». Revista de Edificiación (Madrid) 11.
5. Volver arriba ↑ Monjo Carrió, Juan (1985). «La arquitectura textil». Informes de la
Construcción (Madrid)36 (367).
6. ↑ Saltar a: a b Rudi Scheuermann (1996). Butterworth Architecture, ed. Tensile architecture in
the urban context (en inglés). Keith Boxer (Primera edición). ISBN 9780750604383.
7. Volver arriba ↑ GAR Parke. Space Structures 5 (1).
8. Volver arriba ↑ René Motro (2012). Birkhäuser Verlag GmbH, ed. Flexible Composite Materials
in Architecture, Construction and Interiors (en inglés). ISBN 3764389729.
