Guía

técn

ica Diseño y construcción deestructuras ligeras mixtas demadera laminada y vidrio

Impreso por XXXXXXISBN XX-xxxxxx-XX-XDL: V - xxxxx - 2012© 2012 Copyright AIDIMA. Prohibida la reproducción total o parcial de los contenidos de esta publicación si autorización del editor.

Proyecto de Investigación y Desarrollo

“Desarrollo de sistemas constructivos mixtos demadera laminada y vidrio para estructurasligeras de cubierta”.Nº de expediente: IMDEEA/2011/20

Guía técnica sobre diseño y construcción de estructurasligeras mixtas de madera laminada y vidrio

Entidades financiadorasProyecto financiada por el Instituto de laMediana y Pequeña Industria Valenciana(IMPIVA) y cofinanciado por fondos FEDER (FondoEuropeo de Desarrollo Regional) de la UniónEuropea.

AIDIMAInstituto Tecnológico del Mueble, Madera, Embalaje y AfinesCalle Benjamín Franklin, 13. Parque Tecnológico.46980 Paterna. (Valencia)

Editado por

Miguel Ángel AbiánManuel García BarberoKiyanshid Hedjri

Autores

Ricardo Sáiz Mauleón

Realización técnica

Por sus buenas prestaciones mecánicas ysu baja densidad, la madera se ha utilizadodesde hace miles de años para construirestructuras. Sin embargo, desde laindustrialización, la madera aserrada ha idoperdiendo terreno como materialconstructivo conforme ha aumentado el usode materiales tecnológicos como el aceroy el aluminio. Debido al gran desarrollocientífico-técnico actual de la madera comomaterial de ingeniería y arquitectura, se estáempezando a producir un cambio conceptualde su uso y muchos ingenieros y arquitectosestán descubriendo que ésta supera enprestaciones técnicas a muchos materialescomúnmente utilizados ahora (hormigón,acero, plásticos). Este desarrollo técnicorequiere aún mucha investigación paraaprovechar al máximo las prestaciones deeste material, sobre todo cuando está enconjunción con otros materiales.

Además de las excelentes prestacionesfísico-mecánicas de la madera, tambiénpresenta múltiples ventajasmedioambientales (materia prima renovablederivada de una gestión forestal sostenible,reciclabilidad y gestión integral de recursos,fijación de CO2, baja contaminación en susprocesos de transformación, etc.) y estéticas(gran diversidad de especies, sensación decalidez).

En un entorno de crisis económica, paramuchas empresas del sector valenciano dela madera en todos sus subsectores resultaimprescindible renovar las estrategiasempresariales e industriales. Hay quereinventarse haciendo uso de la innovación,que como Jano tiene dos caras: una mirahacia el pasado (puertas, ventanas,revestimientos) y otra hacia el futuro(madera modificada, arquitectura orgánica).Hasta ahora, las empresas valencianas de lamadera no han potenciado suficientementeel sector del uso estructural de este material,pese a contar con una tradición históricade excelencia en ello.

Con proyectos de I+D como el que hadado lugar a esta guía técnica y con lasactividades de difusión que AIDIMAdesarrolla continuamente en el ámbito dela construcción de madera, se busca atraer

a las empresas valencianas a ese sector, conel fin de mejorar sus oportunidades dereciclaje en nuevos campos industriales yde internacionalización. El objetivofundamental de AIDIMA desde su creaciónes la transferencia a las empresas valencianasde conocimientos y tecnologías derivadosde proyectos de I+D, para que éstas mejorensu competitividad, desarrollen productos yprocesos innovadores y de alto valorañadido, accedan a nuevos nichos demercado e internacionalicen sus actividades.

Esta guía técnica constituye una iniciativadestinada a difundir las novedosas y enormesposibilidades que la madera ofrece paraestructuras orgánicas y paramétricas, queno serían técnica o económicamente viablescon otros materiales. La guía representa,por tanto, una documentación única quepuede servir de orientación de futuro paraarquitectos, ingenieros, empresasconstructoras, empresas montadoras y paramuchos técnicos especialistas que realizansu ejercicio profesional en torno al hábitat.

La guía se presenta con una estructuraclara y sencilla que permite al lector obteneruna visión resumida y rápida de lametodología para desarrollar prototiposvirtuales de estructuras, con el sistemauniversal estructural paramétricodesarrollado en el proyecto. En aras deconseguir un texto útil para los muchossubsectores a los que va destinada la guía,se ha optado por la brevedad y por unvocabulario no excesivamente técnico.

En la guía se plasma un ejemplo devanguardia en I+D en construcción conmadera y se presentan algunos enfoquesque dominarán en el futuro la arquitectura.Esta disciplina se encuentra ahoraexplorando formas innovadoras yrevolucionarias de afrontar problemastécnico-arquitectónicos que difícilmentepueden resolverse con sistemasconstructivos convencionales, en un entornode incremento exponencial en las exigenciasde prestaciones a los edificios. Estedocumento constituye, por tanto, una fuentede información para las empresas yprofesionales interesados en losmencionados enfoques.

A lo largo de la historia, la ComunidadValenciana ha sabido extraer lo máximo dela madera en la construcción, comodemuestra la existencia desde el siglo XIIIde uno los gremios de carpinteros másantiguos de Europa. Con enfoques comolos que propone la guía, la industriavalenciana de la madera en construcciónpuede revivir mediante la I+D+i y la calidad.A partir de sistemas muy tecnificados yprefabricados, como los expuestos en laguía, puede conseguir tanto una potenteproyección en todos los mercados del áreamediterránea como un aumento yoptimización del uso en construcción deeste material sostenible y técnicamenteavanzado.

Miguel Ángel Abián, responsable del Dpto.de Tecnología y Biotecnología de la Maderade AIDIMA, ha sido el coordinador y directortécnico del proyecto de I+D durante sustres años de duración. En este tiempo hacontado con la colaboración de un excelenteequipo de trabajo, que se encuentra formadopor especialistas de la arquitectura y delsector de la madera. Sus resultados, juntocon los procesos y tratamientosdesarrollados en AIDIMA a partir deinvestigaciones y ensayos sobre materialesy estructuras, han servido para la redacciónde esta guía.

Obtuvo la suficiencia investigadora en el Dpto.de Física Aplicada de la Universidad de Valenciacon una tesina sobre electromagnetismo.Realizó varios cursos de doctoradorelacionados con electromagnetismo,electrónica, semiconductores y cristalesfotónicos. Ha recibido becas del IMPIVA y dela Universidad Politécnica de Valencia.Se incorporó en 1998 a AIDIMA, donde haparticipado como investigador en 23 proyectosde investigación nacionales e internacionalesrelacionados con madera en construcción,biosensórica, bioelectrónica,telecomunicaciones, visión artificial y websemántica; así como en la Red de Excelenciade la Comisión Europea INTEROP 2003-2007. El año 2006 estuvo cuatro meses comoinvestigador invitado en el departamentoLehrstuhl für Messsystem und Sensortechnikde la Universidad Politécnica de Munich (TUM),donde colaboró en el desarrollo de nuevosmétodos para la detección de defectos ensuperficies acabadas y en el diseño eimplementación de sistemas distribuidos desensores para el sector del automóvil y deenergías renovables. En 2007 recibió un premioBANCAJA-UPV por un proyecto final decarrera relacionado con la calidad interna dela madera. En 2009 recibió el premiointernacional Schweighofer Innovation Prize-el premio más prestigioso en el sector forestaly de la madera- por su aportación al desarrollode nuevas tecnologías de evaluación nodestructiva de la madera en construcción.Actualmente es Responsable delDepartamento de Tecnología y Biotecnologíade la Madera y del Área de Construcción deMadera. Es coautor de 7 libros y guías técnicasrelacionadas con el uso de la madera en laconstrucción y la visión artificial. También hapublicado varios artículos científicos en revistascomo IEEE Transactions on Microwave Theoryand Techniques; y ha participado comoponente en congresos y conferencias comoEuropean Congress on ComputationalMethods in Applied Sciences and Engineeringe IEEE International Conference on MultisensorFusion and Integration for Intelligent Systems,y en reuniones COST (European Cooperationin Science and Technology). Ha publicado másde 22 artículos técnicos en revistas sectoriales.Es autor o coautor de 6 patentes, algunas deellas en trámite. Tres de ellas corresponden adispositivos y métodos para detectar labiodegradación de la madera en construcción.

Los autores

Cursó estudios de arquitectura en ETSA-Sevilla, RWTH-Aachen, TU-Berlín y TU-Graz.Está especializado en arquitectura bioclimáticapor la TU-Graz y desarrolla una actividadprofesional muy centrada en la construccióncon madera y la eficiencia energética de laedificación. Ha cursado estudios de másterorientados a la construcción con madera enla Universidad austriaca de Linz y el másterde ingeniería de la madera de la Universidadde Santiago de Compostela.Ha colaborado en diferentes estudios dearquitectura en Berlín, Graz, Viena, Murcia yAlmería. También ha desarrollado proyectosque abarcan la rehabilitación de estructurasde madera en edificios religiosos y civiles, laconstrucción en nueva planta con un sistemaconstructivo energéticamente muy eficaz enentramado ligero de madera y la recuperaciónde un edificio del siglo XVIII utilizando sistemasprefabricados en contralaminado con destinohostelero para una certificación energéticade clase A.Desde el año 2006 viene desarrollando untrabajo de colaboración muy estrecha conAIDIMA en el desarrollo de nuevasperspectivas técnicas para la aplicación de lamadera en la construcción, mediante diferentesproyectos de investigación, como el reflejadoen la presente guía. Desde el año 2005 es elconsultor técnico para Proholz Austria enEspaña y es responsable de la generación ypublicación de diversos documentos técnicosy divulgativos, del desarrollo de la versión encastellano de dataholz.com y de cltdesigner.at;así como de la organización de seminariostécnicos por toda la península, de laorganización de los nuevos Impulsos Proholzy de la coordinación de otras actividades consocios de Proholz en España.

Manuel García BarberoArquitecto

Estudió arquitectura en la Universidad Técnicade Viena con una especial atención alurbanismo y al uso del parametricismo,basándose en las teorías de la arquitecturacrecida y no planeada y en su comparacióncon la naturaleza. Trabajó durante los estudioscomo tutor en el instituto de viviendas de laFacultad de Arquitectura. También cursóestudios en Barcelona y Múnich sobre lostemas de “Pasivhaus” y de programasinformáticos para la construcción con madera.Ha colaborado después de la carrera en variosestudios de arquitectura en Viena y Barcelona,donde ganó como colaborador variosconcursos arquitectónicos de importancia.Desde 2007 ejerce como arquitectoautónomo enfocado en la arquitecturabioclimática y paramétrica. El punto centralde su labor profesional es la combinación dela arquitectura bioclimática con nuevastecnologías del diseño y tecnología informáticapara la optimización del resultado. Colaboracon AIDIMA desde el año 2009 en proyectosde I+D relacionados con la búsqueda desoluciones innovadoras para la construcciónindustrializada y modularizada con maderamediante nuevas tecnologías.

Kiyanshid HedjriArquitecto

Miguel Ángel Abián PérezLicenciado con grado en Ciencias Físicas

Índice

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1. INTRODUCCIÓN

1.1. OBJETIVOS Y RESULTADOS DEL PROYECTO.

1.2. IMPACTO TÉCNICO DEL PROYECTO.

1.3. IMPACTO SECTORIAL Y SOCIO-ECONÓMICO DEL

PROYECTO.

2. BIOMIMETISMO Y PARAMETRICISMO

2.1. BIOMIMETISMO.

2.2. PARAMETRICISMO.

3. SISTEMA ESTRUCTURAL PARAMÉTRICO AIDIMA

3.1. CONCEPTO DEL SISTEMA.

3.2. ESTRATEGIAS ESTRUCTURALES.

4. METODOLOGÍA DE DESARROLLO DE PROTOTIPOS

VIRTUALES CON EL SISTEMA ESTRUCTURAL

PARAMÉTRICO AIDIMA.

5. CONSIDERACIONES PARA LA CONSTRUCCIÓN DE

ESTRUCTURAS A PARTIR DE PROTOTIPOS VIRTUALES

DISEÑADAS CON EL SISTEMA ESTRUCTURAL

PARAMÉTRICO AIDIMA.

6. APLICACIONES PRÁCTICAS DEL SISTEMA ESTRUCTURAL

PARAMÉTRICO AIDIMA.

7. IMÁGENES Y FOTOGRAFÍAS RESPRESENTATIVAS DEL

TRABAJO REALIZADO DURANTE EL PROYECTO DE I+D 15

1. INTRODUCCIÓN

Durante los años 2009, 2010 y 2011, AIDIMAha desarrollado el proyecto de I+D “Desarrollode sistemas constructivos mixtos de maderalaminada y vidrio para estructuras ligeras decubierta”. Las tres anualidades del proyecto hansido financiadas por el IMPIVA (Instituto de laMediana y Pequeña Industria Valenciana). Elproyecto ha sido cofinanciado por fondos FEDER(Fondo Europeo de Desarrollo Regional) de laUnión Europea.

1.1. OBJETIVOS Y RESULTADOS DEL PROYECTO

Este proyecto ha tenido como objetivo generalel desarrollo de una tecnología innovadora desistemas constructivos integrales mixtos demadera laminada encolada y vidrio laminadocon chapa de madera para ser utilizados enestructuras ligeras de cubierta.

Las conclusiones generales y específicas obtenidasa lo largo de los tres años del proyecto se hanrecopilado con un enfoque apropiado para sudifusión en los sectores de interés(principalmente, arquitectos, diseñadores,empresas de madera, chapa y vidrio) y para elpúblico en general. A partir de dichasconclusiones se ha preparado esta guía técnicapara el diseño y construcción de estructurasligeras mixtas de madera laminada y vidriolaminado.

El principal resultado del proyecto, en el que secentra esta guía, es el Sistema EstructuralParamétrico AIDIMA (SEPA) para sistemasconstructivos mixtos, que constituye el resultadoconceptual del análisis de tres campos: la técnicaestructural del momento, el diseño arquitectónicoactual y las tendencias de éste en el futuro.Considerando en detalle estas tendencias actualesy sus posibles consecuencias futuras, se hadesarrollado una aproximación ingeniero-industrial compatible que se anticipe a la técnicay diseño actual, de manera que el sistemadesarrollado pueda incluirse en algunastendencias arquitectónicas todavía incipientes,pero que tendrán gran relevancia en las próximasdécadas.

Los objetos, productos y estructuras que sediseñan y construyen dependen tanto de lapotencia de las herramientas de diseño comode la capacidad tecnológico-industrial existentepara su producción. La realidad virtual simulada,cada vez más potente y eficaz tanto en elsoftware como en el hardware, abre nuevas víaspara plantear la resolución de problemas antesimposibles de abordar, con una seguridad técnicahasta ahora insospechada.

El SEPA constituye una fusión de los avances enrealidad virtual simulada con los desarrollostecnológicos de la madera como materialavanzado, de manera que se ha obtenido unsolo sistema versátil que permite nuevas formasde diseñar y construir.

1.2. IMPACTO TÉCNICO DEL PROYECTO

En el sistema SEPA tiene un papel crucial lamadera, que como principal material estructural

que ofrece la naturaleza ha sido aprovechadapor el hombre desde el principio de su evolución.Este material presenta una estructura totalmenteoptimizada en la que diferentes polímeros(celulosa, lignina) se complementan entre sí paraformar una matriz de células y paredes celularesque admiten una gran resistencia en relacióncon su baja densidad. Además, tiene una buenaresistencia al fuego.

La madera técnica es madera transformada paraconseguir dimensiones, formas y característicasque en muchos casos resultan imposibles deconseguir con madera maciza o aserrada.Mediante la madera técnica, pueden superarselas limitaciones de la madera aserrada paraestructuras de grandes dimensiones y decualquier forma.

Maderas técnicas como la madera laminadaencolada permiten construir estructuras de unamanera estandarizada y con una gran ventajaen coste respecto a materiales como el hormigóno el acero, aparte de sus ventajasmedioambientales (reducción del consumoenergético, reducción de las emisiones de CO2,estímulo para la gestión forestal). La maderatécnica es una inmejorable elección tanto parala arquitectura orgánica -que simula formasnaturales y promueve la armonía entre el hábitathumano y el mundo natural- y la arquitecturaparamétrica -cada vez más popular y reconocida,y que es posible por las nuevas tecnologíasinformáticas de diseño automático-.

La creación de una metodología completa dediseño, construcción y prefabricación deestructuras ligeras orgánicas hechas con maderalaminada y vidrio laminado de chapa de maderaconstituye una novedad absoluta con respectoal estado del conocimiento de la construcciónen madera, tanto más relevante cuanto que enel proyecto se han involucrado arquitectos yempresas europeas de prestigio en el campode la construcción en madera.

En el caso del vidrio, las posibilidades que ofreceel uso de chapas de madera dentro del vidrioresultan también muy innovadoras e interesantes.En concreto, pueden lograrse efectos llamativosmediante el uso de chapas tan finas que seancasi translúcidas. Con ellas puede obtenerse unmedio muy interesante de mitigación lumínicaen muros cortina y también un efecto desuperficie retroiluminada, bien sea con luz naturalde día o con luz artificial de noche.

Existen infinidad de aplicaciones que justifican elesfuerzo investigador dirigido hacia la obtenciónde sistemas constructivos en los que la maderay el vidrio trabajen conjuntamente. Vidrio y maderatienen características opuestas que, si consiguenequilibrarse, aportan la posibilidad de lograr unbalance interesante en el que estos materialesse compensen y complementen entre sí.

1.3. IMPACTO SECTORIAL Y SOCIOECONÓMICO DEL PROYECTO

Con el SEPA, los sectores españoles de la madera,el vidrio y la construcción se suman a laimparable realidad de una tendencia de futuro

diferente en el diseño, control y ejecución de laarquitectura e ingeniería. Este futuro pasa porla incorporación de la parametrización en losprocesos de diseño industrial y arquitectónico,así como por la incorporación de laindustrialización y la prefabricación más avanzadaspara lograr una optimización y previsión fiablede los recursos.

La investigación en el aprovechamiento dedimensiones pequeñas de material y laprefabricación de elementos estructurales demadera laminada encolada de coníferasconstituyen una oportunidad de generar valorañadido para las empresas que trabajan la maderamaciza, sobre todo para la empresa auxiliar delmueble, que en la actualidad está perdiendocompetitividad por la crisis que afecta a estesector.

La mencionada prefabricación constituye unamuy buena alternativa al uso de madera aserrada,lo cual puede permitir que el subsectorvalenciano del aserrío reciba un nuevo impulsode innovación. Estas empresas se ubican sobretodo en zonas de interior de la ComunidadValenciana; así que los resultados obtenidospueden contribuir al desarrollo industrial enzonas rurales, y por lo tanto en áreas geográficascon problemas socioeconómicos estructurales.

También el sector de la chapa de la madera,muy concentrado dentro de España en laComunidad Valenciana, tiene muchas dificultadespor la caída de producción de muebles. El usode chapa de madera como elemento intermedioen laminados de vidrio abre una granoportunidad para dar un muy alto valor añadidoa esta industria muy orientada al mobiliario, locual permitiría diversificar en producto y enmercados, contribuyendo así a la mejora de lacompetitividad de las empresas y a la creaciónde puestos de trabajo, basados en lainfraestructura industrial existente y en lainnovación derivada del proyecto.

También la industria valenciana del vidrio puedesalir reforzada con los resultados de este proyectode I+D, al integrarse en un sector estratégicocomo la madera. La cooperación entre empresasde la madera y del vidrio en el campo de laconstrucción resulta altamente innovadora enla Comunidad Valenciana.

Los resultados del proyecto pueden potenciartambién en la Comunidad Valenciana tecnologíasinnovadoras de construcción sostenible basadaen madera, así como la eficacia energética enlas construcciones. Asimismo, son una vía paraque las empresas valencianas aprendan nuevastécnicas para prefabricar y montar estructurasde madera con forma orgánica, a fin de establecernuevas líneas de negocio y adelantarse a lasnecesidades de los arquitectos y de sus clientes.

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2. BIOMIMETISMO Y PARAMETRICISMO

Existen dos tendencias en el diseño y desarrollode productos de todo tipo que, aun contandocada cual con claro carácter propio, se encuentranen áreas del conocimiento con zonas detransición poco claras todavía. Ambosmovimientos, biomimetismo y parametricismo,son posibles gracias a una revolución que ya seha iniciado en toda sociedad moderna, peroque pasa inadvertida para muchos: el aumentovertiginoso de la capacidad computacional.

2.1. BIOMIMETISMO

Pese a su nombre vanguardista, el concepto debiomimética resulta connatural al ser humano.La humanidad siempre se ha basado, conscienteo inconscientemente, en la experienciaorganoléptica de la realidad natural del entornopara diseñar soluciones a los problemascotidianos.

La paulatina comprensión de la naturalezaocasiona una repentina avalancha de efectos,estructuras, relaciones y fenómenos que permitenplantear infinidad de soluciones incluso aproblemas de resolución impensable antes.

El diseño industrial de productos, de arquitectura,etc., se va a beneficiar imitando a la naturaleza;pero no solo imitándola en las formas queproduce, sino también en su modus operandipara producirlas. Así, la biomimética da un saltofundamental hacia delante en el diseño. Se imitaráa la naturaleza en su modo de crear soluciones,con el fin de obtener las soluciones másoptimizadas para un problema concreto; y nosolamente en las formas finales que producepor medio de algoritmos genéticos y evolutivos.

La investigación desarrollada en el proyectorevela que para crear una herramienta de diseñobiomimética en su funcionamiento es necesariodominar antes las herramientas propias delparametricismo.

2.2. PARAMETRICISMO

Otro enfoque de máxima relevancia en el diseñoviene representado por el parametricismo, quedifiere de los métodos de diseño actuales.Cualquier sociedad se encuentra cada día másregulada normativamente, y todo producto debecumplir una serie de estándares técnicos, unasnormas específicas de uso, de urbanismo, etc.Debido a ello, los fabricantes de productosdeben ofrecer la seguridad absoluta de queéstos no van a comportarse de forma nodeseada o imprevista. Esto hace que sectorescomo la arquitectura y la construcción veancada día más difícil su desarrollo. El arquitectose encuentra restringido en cuanto a proyectospor una larga lista de parámetros legales deobligado cumplimiento que crece año a año, yaumenta proporcionalmente la dificultad deconsiderarlos y controlarlos todos con lasherramientas convencionales.

Además, van apareciendo nuevos parámetrostécnicos aún no reglamentados del todo, peroque ganan importancia: soleamiento, ventilación,circulación óptima de usuarios, etc. Considerarloshace más complejo el desarrollo de cualquierproyecto arquitectónico.

El parametricismo no es sólo una tendenciaartística, como piensan algunos, sino que

constituye la necesaria respuesta metodológicaa una realidad en la que la sociedad se estásumergiendo de forma tangencial, casiinconsciente. El enfoque parametricista de larealidad del diseño se está convirtiendo en algocada vez más ineludible. Cada detalle normativo

o de prestaciones añade un claro parámetroal que el proyecto debe restringirse para serviable.

Sin la informática, el parametricismo resultaimposible. Solamente con los avancesexperimentados en las tecnologías de lainformación pueden desarrollarse poderosasherramientas algorítmicas que gestionen losdiferentes protocolos que se ven implicadosen un diseño arquitectónico-ingenieril.

El desarrollo parametrizado del proyectoarquitectónico tiene ventajas fundamentalespara la sociedad moderna:

• Costes. La previsión y control de costes esfundamental en un mundo con exigenciascrecientes en cuanto a las prestaciones deledificio. Cada pequeño incremento en lasprestaciones supone un importante incrementoen los costes. Con el incremento del númerode elementos que intervienen en el proyecto,se obtiene paralelamente un aumento en lossolapes y situaciones de incompatibilidad quehan de preverse. En caso contrario, acabansuponiendo costes elevadísimos a consecuenciade las rectificaciones in situ y de los retrasosque éstas producen.

• Optimización de recursos. La huella ecológicaque produce el sector de la construcción esenorme y la obtención de los materiales deconstrucción tradicionales (hormigón, aluminio)tiene un elevado coste energético. Laconstrucción actual produce residuos en ungrado muy perjudicial para el medio ambiente,en parte por la inadecuada valoración de lascantidades de materiales necesarios. La correctaparametrización del proyecto repercuteautomáticamente en la reducción de la cantidadde materiales desechados. Esto supone unenorme ahorro, pues se ahorra tanto el costede la adquisición de materiales innecesarios (quese desechan al final de la obra) como el costede su posterior transporte y reciclado.

• Optimización temporal. La correctaparametrización del proyecto permite un mayornivel de prefabricación y de precisión de ésta,lo cual reduce los tiempos de ejecución y permiteajustar al máximo los sistemas auxiliares quehan de participar en el proceso. La logísticapuede ajustarse al desarrollo de la obra siguiendoel concepto propio de la industria automovilísticamoderna (just in time). Todo esto supone unenorme ahorro económico y un aumento dela productividad en un sector que se ha quedadoatrasado en la última década en cuanto a estaúltima.

• Predictibilidad en el comportamiento deledificio. La integración en el proceso deparametrización de diferentes programas desimulación por ordenador trae comoconsecuencia directa un mayor control yoptimización de las prestaciones del edificio.Una vez bien ajustadas las herramientas dediseño paramétrico, pueden lograrse productosy estructuras con el mayor número posible deprestaciones y el menor número posible deimpactos.

En definitiva, la parametrización es la respuestalógica a un mundo donde cada vez intervienenmás parámetros limitantes y con unos recursoscada vez más escasos.

Figura 1. Estructuras de radiolaria. Fuente:www.radiolaria.org

Figura 2. Estructura biomimética. Fuente: Jellyfish House- IwamotoScott Architecture

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3. SISTEMA ESTRUCTURAL PARAMÉTRICO AIDIMA

La madera es un material muy apreciado por su facilidad de trabajo ybuen comportamiento en las incipientes experiencias de diseñoparamétrico de pequeño tamaño o con carácter temporal. Sin embargo,cuando se plantea utilizarla a una escala superior, aparecen dudas entrelos profesionales acerca de la idoneidad de las prestaciones de la maderapara cumplir con los requisitos de un gran proyecto.

La madera técnica es un producto demasiado nuevo y aún desconocidopor muchos técnicos, por lo que no todavía no se ha introducido losuficiente en las oficinas técnicas que desarrollan proyectos desde unaperspectiva de diseño paramétrico. Por este motivo, pueden encontrarsetodo tipo de estructuras paramétricas ejecutadas con los materialesconvencionales, a pesar de que resultan extraordinariamente caros.

Con los resultados del proyecto se han mostrado las inmensas posibilidadesde la madera técnica (en concreto, de la madera laminada encolada) yse ha establecido que existe un nicho propio para ella en el subsectorde las estructuras tridimensionales complejas.

3.1. CONCEPTO DEL SISTEMA

Basándose en una aproximación propia de la naturaleza hacia la eficaciaestructural, se consideraron en primer lugar las variadas estrategiasevolutivas presentes en los radiolaria, organismos microscópicos quemuestran una enorme capacidad para optimizar sus esqueletos (máximaresistencia y mínimo uso de recursos materiales).

Los radiolaria, al igual que todas las estructuras biológicas de la naturaleza,se sirven de estrategias para evitar el uso innecesario de recursos decualquier tipo. De la misma forma, los osteocitos aportarán huesosolamente allí donde se requiera estructuralmente, y quedarán huecasaquellas áreas no sometidas a tensiones. Las estructuras desarrolladasen el proyecto han sido diseñadas y proyectadas con esta mismaperspectiva.

La madera trabaja muy bien frente a esfuerzos tensiles, ya sean traccioneso compresiones. Los cortantes o flectores a largo plazo afectannegativamente a la estabilidad geométrica de las piezas lineales de maderadebido a la fluencia propia del material, que produce importantesdeformaciones diferidas, especialmente cuando se encuentra a la intemperie.

Las uniones en madera no deben considerarse como empotramientocasi nunca. Siempre ha de trabajarse considerando una unión en maderacon un comportamiento del tipo rótula.

Esto lleva a una consecuencia directa: la madera ha de trabajar solamentea tracción o a compresión si se quiere aprovechar al máximo susprestaciones. El sistema desarrollado (SEPA) para sistemas constructivosmixtos se basa en el tetraedro como unidad básica para conformarcerchas tridimensionales laminares con unidades tetraédricas en tornoa figuras octaédricas.

3.1.1. LA CERCHA TRIDIMENSIONAL COMO BASE ESTRUCTURAL DEL SEPA

La cercha tridimensional es una figura muy estable y muy apropiada paraestructuras orgánicas y paramétricas. Respetando una serie de parámetroslimitantes de la geometría interna de los tetraedros que la conforman,su estabilidad permite que pueden elaborarse cerchas tridimensionalescurvas, regladas, o incluso cerradas en sí mismas, al modo de una esferabuckminsterfulleriana.

Considerando estrategias directamente copiadas de la naturaleza por sulógica matemática, si un área de la cercha sufre esfuerzos importantespueden contrarrestarse por medio de un empaquetamiento mayor delos tetraedros. Las capas de tetraedros pueden duplicarse. Se puedemejorar incluso la clase resistente de la pieza sin necesidad de aumentarla sección de las barras que conforman la estructura. Las barras debentrabajar con una reducción al mínimo de cualquier esfuerzo que no seade tracción o compresión y debe ser el nudo el que asuma internamentecualquier momento, cortante o flector.

La cercha tridimensional tiene una geometría interna básica similar a laestructura reticular del diamante, la más estable de la naturaleza, en suversión plana. En el desarrollo de las múltiples formas que puede adquirir,se deforma esta geometría básica y sus tetraedros de forma sencilla conla simple elongación o contracción longitudinal de las barras de madera.

Figura 3. Ejemplo de estructura desarrollada con las cerchas tridimensionales en lasque se basa el SEPA.

Figura 4. Ejemplo de estructura desarrollada con las cerchas 3D en las que se basael SEPA.

Figura 5. Ejemplo de estructura desarrollada con las cerchas 3D en las que se basael SEPA e iluminada por la noche.

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3.1.2. EL NUDO, LA BARRA Y EL CERRAMIENTO: LOS ELEMENTOSBÁSICOS DEL SEPA

EL NUDOLa estructura en base tetraédrica está conformada por tetraedros dondelas aristas son barras que se unen en los vértices, configurados por unelemento nudo. Este nudo es el elemento más complejo de obtener. Elnudo idóneo sería aquel en que los ejes de las barras concurran en unsolo punto. Desgraciadamente, conseguir este extremo en una estructurade cercha tridimensional muy variable resulta enormemente complicadopor cuestiones de geometría de montaje.Existen infinidad de sistemas de nudos en el mercado que podríanutilizarse para desarrollar sistemas constructivos mixtos de maderalaminada y vidrio. Sin embargo, estos nudos están pensados para emplearseen estructuras metálicas y no en madera. Lograr la transición nudo-barraresulta complejo y caro, y al final suele necesitarse tanto acero que lamadera deja de cumplir con su finalidad estructural y se convierte enun mero elemento decorativo.Por otra parte, la mayor parte de los sistemas existentes están pensadospara su uso en una cercha tridimensional plana pura donde las barrassiguen un esquema de directrices regulares lineales. Así, sus nudos tienenuna distribución de las entradas para los conectores idénticas en todoslos vértices. Es decir, todas las piezas son iguales. En una estructura generalSEPA, esto no resultaría útil, puesto que cada nudo es diferente de losdemás. El sistema comercial que mejor se presta a las exigencias de unsistema constructivo mixto es la bola perforada. Sin embargo, su uso encerchas complejas complica enormemente la logística cuando se consideranestructuras con varios miles de nudos diferentes entre sí, extremo quedescarta dicha solución.El nudo debe ser universal: ha de comportarse de forma idénticaindependientemente del ángulo de acometida respecto al planoperpendicular de su eje y debe transmitir de forma eficiente y económicalos esfuerzos a las barras. Las investigaciones realizadas sobre los sistemascomerciales de mercado no han aportado ninguna solución existenteque cumpla estos requisitos. Debido a ello, se han desarrollado para elproyecto nudos específicos, utilizando máquinas de control numérico.

LA BARRALa barra es otro elemento fundamental del sistema. En el proyecto, lasbarras de los sistemas constructivos mixtos se han realizado con maderalaminada encolada GL24h de pino silvestre (Pinus Sylvestris) procedentede la Comunidad Valenciana y tratada con sales de cobre hidrosolublespara una clase de uso 4, según la norma UNE EN 351. Una gran ventajade la madera laminada es su estabilidad dimensional: las barras apenasvarían sus dimensiones frente a cambios de humedad y temperatura enel ambiente.Todas las barras del sistema estructural tienen la misma sección. Así seconsigue tanto simplificar la sistemática de la parametrización del diseñocomo prefabricar industrialmente de manera eficaz y económica.En el proyecto se han definido tratamientos preventivos de naturalezaquímica para mejorar la durabilidad de las barras de madera laminadaencolada frente a insectos y hongos xilófagos (clases de uso 3 y 4),prestando atención a los agentes bióticos xilófagos más habituales en elárea mediterránea. Se han definido también tratamientos preventivos denaturaleza química para mejorar la durabilidad abiótica de las barrasfrente a la radiación solar.Asimismo, se han definido estrategias constructivas para mejorar ladurabilidad abiótica de las barras frente a la radiación solar y la lluvia.Estas estrategias se han ejemplificado con un edificio cúbico, pero sonextensibles a cualquier estructura paramétrica o de forma orgánica.También se han definido tratamientos preventivos y estrategias constructivaspara mejorar la durabilidad abiótica de las barras frente al fuego.

EL CERRAMIENTOPara el cerramiento de los sistemas constructivos mixtos se ha consideradovidrio laminado de chapa de madera. Empleando chapas de distintasespecies para el vidrio laminado, pueden lograrse cerramientos quepresenten varias texturas y distintos grados de transparencia.A partir de los resultados obtenidos para termitas y hongos de pudrición,puede afirmarse que los cerramientos de vidrio laminado de chapa demadera desarrollados en el proyecto no precisan ningún tratamientopreventivo para mejorar su durabilidad biótica. Con respecto a la resistenciaa la radiación solar, el comportamiento de los vidrios laminados resulta

Figura 6. Ejemplo (telón de embellecimiento) de las posibilidades del vidrio laminado de chapa de madera.

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insatisfactorio. Después de seis meses de exposición a la intemperie,todas las probetas ensayadas muestran agrisado y agrietado de la chapa,e incluso quemaduras por la radiación ultravioleta.

Los problemas encontrados son más graves que los que aparecen enmadera colocada en exterior, pues la chapa tiene un espesor muy reducidoy en consecuencia es más propensa a sufrir grietas y quemaduras porrayos ultravioleta. Por otra parte, a diferencia de lo que ocurre en lasbarras, resulta imposible aplicar sucesivos tratamientos protectores a lachapa, pues una vez fabricado el vidrio laminado no puede accederse aella sin romper el cristal. Por último, debe protegerse del ultravioleta eladhesivo utilizado para unir el conjunto cristal-chapa-cristal (generalmente,adhesivos de polivinilo transparente, resinas poliméricas curadas porultravioleta o polivinilo del butiral), pues es afectado por esa radiacióny pierde adherencia, lo cual podría ocasionar a largo plazo la separaciónde las láminas.

Por todo ello, el deterioro por la radiación solar no puede solucionarsecon un tratamiento preventivo químico de la chapa, y en consecuenciase ha definido en el proyecto un método de fabricación completo parael vidrio laminado de chapa de madera, que consta de nueve etapas.

3.2. ESTRATEGIAS ESTRUCTURALES

El SEPA se basa en un concepto de universalidad para los componentesque lo integran. ¿Cómo entonces se consigue compensar las diferenciasde tensiones que se producen en una estructura con forma libre?

La respuesta resulta sencilla. Si bien constructivamente las barras y nudosson los elementos básicos de ejecución, el verdadero átomo estáconstituido por los tetraedros regulares e irregulares que conforman laestructura. Este elemento, en conjunción con otros del mismo tipo,garantiza que las barras y nudos trabajen dentro de los márgenes detensiones requeridos para su buen funcionamiento.

La malla de un sistema constructivo mixto es un entramado de tetraedrosen torno a un octaedro central. Los octaedros son los elementos básicosde generación de geometría en una primera aproximación. Después, loscorrespondientes algoritmos de cálculo predicen el comportamientoestructural relativo de los tetraedros y compensan, si resulta necesario,la debilidad concreta de las zonas más solicitadas por medio de diferentesestrategias:

• Empaquetamiento. En el caso de que no se exija la regularidad de lamalla, se permite al programa que reduzca las tensiones disminuyendola longitud de las barras y por tanto empaquetando más los tetraedros.Esta densificación es la forma mas inmediata que emplea la naturalezapara aumentar la rigidez y resistencia de un tejido estructural.

• Separación de superficies. Las cerchas tridimensionales tienen dossuperficies más o menos paralelas que están unidas por barras intermedias.Conceptualmente, puede considerarse que las superficies constituidaspor las barras exteriores tienen la capacidad de asimilar esfuerzos deforma laminar y que las barras interiores rigidizan a éstas y distribuyenlas cargas entre ambas superficies. Así, en un caso de cercha tridimensionalplana, la capa superior trabajaría fundamentalmente a compresión y lacapa inferior a tracción; y las barras interiores serían conductores detensiones entre las anteriores. Si la luz que debe cubrir la cercha espequeña, las láminas exteriores pueden estar poco separadas; pero,conforme vayan aumentando las luces, la separación debe aumentar enconsecuencia para incrementar la inercia de la sección. Esta estrategiatiene unos límites, obviamente.

• Uso de barras con una clase resistente superior. Finalmente, se puederecurrir al uso de barras de un tamaño similar pero con una resistenciasuperior. Esta es una estrategia de aplicación sencilla y que dificulta pocola logística y la productividad de la obra. Se trata de optimizar la estructuraaplicando una barra o barras con resistencias superiores a las básicas allídonde las tensiones y la geometría lo exijan.

Con estas estrategias básicas incorporadas en sus correspondientesalgoritmos, se posibilita que el software genere una malla tridimensionalen tiempo real, para la cual puede tener en cuenta otros factores limitantesdel proyecto.

4. METODOLOGÍA DE DESARROLLO DE PROTOTIPOS VIRTUALESCON EL SISTEMA ESTRUCTURAL PARAMÉTRICO AIDIMA

Las investigaciones realizadas persiguen delimitar con precisión el SEPApara que la técnica constructiva y el método de diseño evolucionen enparalelo. Esto es fundamental porque, para conseguir los objetivos del

SEPA, resulta indispensable que las dos realidades sean una imagen launa de la otra. La imagen real de una estructura elaborada con el SEPAsolo podrá garantizarse basándose en un prototipo virtual previo dedicha estructura. En definitiva, lo que se hará en un proyecto arquitectónicoparamétrico es construir la estructura dos veces. Primero simulada,finalmente ejecutada.

Esto resulta de un gran valor para estructuras con un alto nivel decomplejidad. En la construcción convencional, un edificio concebido yconstruido desde el inicio es un prototipo y los posibles errores deconcepción han de corregirse durante la obra. Esto aumenta los costesy los tiempos de ejecución y disminuye la calidad final del edificio.

El SEPA, sin embargo, construye primero un prototipo virtual del edificiocon un elevado grado de precisión, que constituye el prototipo de trabajo.Después se pondrá a prueba por medio de simulaciones virtuales tantodel comportamiento estructural, térmico, etc., como del montaje y demás.Una vez aprobadas las pruebas de idoneidad en el prototipo virtual, segenerará el despiece de la estructura para su prefabricación exacta enfábrica, incluyendo el orden de fabricación y los plazos de entrega. Estasimulación previa permitirá ahorrar enormes cantidades de dinero yhacer el sistema muy competitivo.

Como ejemplo de las posibilidades del SEPA, se ha ejecutado un telónembellecedor tridimensional para investigar y desarrollar, basándose enesta estructura de reducidas dimensiones, toda la metodología necesariapara conseguir la futura automatización del proceso. A continuación serefleja el resultado de la experiencia sobre el trabajo del telón 3D.

Se ha desarrollado la siguiente metodología, que se probó con unprototipo virtual que después se construyó con la ayuda de la empresavalenciana RISAL WOOD.

Fase 1: Diseño de la forma

Se considera una forma libre diseñada según los parámetros que se hanconsiderado relevantes: adaptación al emplazamiento, programa de uso,resistencia a la intemperie, sostenibilidad, normativas, etc.

Fase 2: Modularización de la construcción

Uno de los objetivos principales del SEPA es desarrollar sistemasconstructivos mixtos que sean viables económicamente, por lo tanto laindustrialización y repetición resulta una herramienta muy relevante. Lasubdivisión controlada es un instrumento que permite el control de loscostes.

Para construir con barras rectas una superficie curvada general -porejemplo, la de un edificio orgánico-, se subdivide la forma de interés entriángulos (un tipo particular de teselado). La subdivisión se realizamediante triángulos isósceles en pocos grupos con la misma longitud dela arista base (figura 8). De esta manera se puede llevar a cabo unaproducción industrial y repetitiva; como resultado disminuye el coste dela producción y se simplifica la logística y montaje de la obra.

Figura 7. Diseño de la forma libre.

Figura 8. Subdivisión de la forma libre.

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Fase 3: Cerramiento del vidrio

Como se ha mencionada en la fase anterior, lasubdivisión controlada es un mecanismo muypotente para controlar los costes, pues permitela repetición de los elementos constructivos.

Debido a la subdivisión controlada de la formalibre de interés en pocos grupos de triángulos,el cerramiento de vidrio se compone de pocosmódulos, que se repiten. Los ejes del cerramientodel vidrio determinan los ejes de las barras demadera laminada encolada, como se explica enla siguiente fase.

Fase 4: Creación de una cercha tridimensionalcon los ejes obtenidos

Los triángulos obtenidos en la anterior subdivisiónse utilizan para crear los ejes de las barras demadera laminada, que se obtienen deldesplazamiento offset de los ejes del cerramientodel vidrio hacia dentro de la estructura unadistancia determinada por el perfil de las barras.La malla obtenida de este proceso se desplazaen el eje Y dos metros y en el eje Z un metro.Como resultado se crea una cerchatridimensional, con un tetraedro como elementobase (figura 9).

Fase 5: Control estructural

La estructura obtenida de las fases anterioresse usa para una simulación estructural conprogramas informáticos especializados en cálculoestructural. Si el resultado no es satisfactorio, sereinicia el ciclo (fases 1-4); en caso contrario, elproceso continúa.

Fase 6: Simulación del montaje

Una vez concluido el ciclo de la creación de laforma final, la optimización por subdivisión y loscálculos estructurales, se realiza la simulacióndel proceso del montaje, lo cual afecta al despiecey a la jerarquía de corte de las piezas. Lasimulación y optimización del montaje se hahecho de forma manual para el prototipo delproyecto. El objetivo en el futuro es utilizar unsoftware que busque la mejor solución, segúnlos parámetros de entrada, de forma evolutiva.

Fase 7: Introducción de los ejes obtenidos enel software DIETRICHS

La malla obtenida de la cercha tridimensionalse introduce en el software DIETRICHS u otrosimilar.

Fase 8: Creación de las barras de formapredefinida a lo largo de los ejes de la malla dela cercha tridimensional

En DIETRICHS se define el perfil, la posición, ladirección, el giro y el tipo de la madera. Esteprograma permite introducir la resistenciamecánica de la madera según el sistema declases resistentes del Código Técnico de laEdificación (CTE), y permite trabajar con maderamaciza, madera laminada, madera microlaminada,etc.

Con este programa, las barras se ponen en suposición de forma predefinida. A continuaciónse define el eje de la barra, de vértice a vértice,el perfil y el giro en el eje Z (figura 11).

Fase 9: Corte de las barras en el bisector

El corte de las barras en su bisector se definetambién como el posicionamiento de las barrasde forma predefinida. Una vez definido el corte

(figura 12), se hace de forma automática, en subisector.

Fase 10: Cálculo estructural final y control delos parámetros de interés

Con los programas adecuados se verifica que elmodelo de la fase 9 cumple lo referente aresistencia estructural y estabilidad según el CTE,así como que cumple lo establecido para cualquierotro parámetro de interés (aislamiento térmico,acústico, resistencia al fuego, montaje, etc.).

Fase 11: Numeración de las barras

La numeración de las barras para el montaje yla logística de la obra se realizan de formaautomática con DIETRICHS.

Fase 12: Despiece de forma numérica y manual

La información que crea el programa DIETRICHes numérica. Es decir, genera información parauna máquina de corte numérico o también parael corte manual. De forma automática, se extraenlos planos para el control del corte y los archivosen formato *.BTL para la máquina del corte.

Terminado el prototipo en forma digital, segeneran los archivos del despiece (formato BTL)para la maquina numérica. Para el prototipovirtual desarrollado en el proyecto se haempleado una WEINMANN WBZ 150/12 de4 ejes, propiedad de la empresa RISAL WOOD.Con DIETRICH, los planos para el control delas piezas se exportan de forma automática yacotada.

Figura 9. Creación de la cercha 3D.

Figura 10. Ejemplo de modelización de una estructurasuperficial de barras para analizar el comportamientoestructural de las barras y del revestimiento, así comosus deformaciones. Diagrama realizado con SAP2000por AMATRIA INGENIERÍA.

Figura 12. Corte de las barras en el bisector.

Figura 11. Posicionamiento de las barras a lo largo delos ejes de la malla de la cercha tridimensional.

Figura 13.Vista

lateral delprototipovirtual de

sistemaconstructivo

mixtodesarrollado

en elproyecto. Lostriángulos de

vidriolaminado de

chapa demadera

correspondena los triángulosobtenidos en la

subdivisión de lafase 2. También pueden

apreciarse las posibilidadesestéticas que se obtienen

variando la especie de la chapa demadera dentro del vidrio laminado.

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5. CONSIDERACIONES PARA LACONSTRUCCIÓN DE ESTRUCTURAS APARTIR DE PROTOTIPOS VIRTUALESDISEÑADAS CON EL SISTEMAESTRUCTURAL PARAMÉTRICO AIDIMA

El sistema paramétrico AIDIMA presenta variasventajas significativas respecto a otros sistemas:• El prototipo o modelo virtual es la imagenexacta del edificio que va a construirse, en elcual todos los cortes de cada pieza, tornillo yherraje vienen exactamente definidos en elmodelo virtual. Así se suministran de formaexacta todos los datos necesarios para elproyecto.• Si el paso de prefabricación es preciso, eledificio corresponderá 1:1 al modelo virtual,como lo hace un puzzle.• La orientación del sistema SEPA a modelovirtual no se reduce a las imágenes de las piezasque lo componen. En el modelo virtual puedesimularse con precisión el montaje completo,el número de piezas que deben producirse enla fábrica, su fecha de entrega, su orden demontaje, etc. Todos los procesos son simulables.• Por medio del modelo virtual pueden preverselas deformaciones de la estructura durante elmontaje y anticiparse a ellas mediante solucionesde apeo transitorias si son necesarias.• La construcción de estructuras SEPA se reduceprácticamente al montaje.

Figura 14. Prototipo físico de sistema constructivo mixto desarrollado en el proyecto a partir del prototipo virtual.

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Vista desde el interior de la estructura. Foto de portada

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6. APLICACIONES PRÁCTICAS DEL SISTEMAESTRUCTURAL PARAMÉTRICO AIDIMA

Las aplicaciones prácticas que permite el SEPAson innumerables, dado que se trata de unsistema estructural muy versátil y completamenteinnovador. Por ello resulta más sencillo concretarsus limitaciones.

El SEPA está concebido fundamentalmente paraestructuras de gran tamaño. Para seccionesconstructivas pequeñas o estructuras de tamañoreducido, es posible su aplicación, pero no tienemucho interés.

Otra característica del SEPA que debe tenerseen cuenta es su versatilidad para adquirir cualquierforma geométrica deseada. Esto es cierto para

grandes estructuras; pero no para estructurasde tamaño reducido, ya que la variación delvector tangencial a las superficies en ejecuciónno debe ser abrupta, sino suave. Esta limitaciónviene impuesta por la propia naturaleza decualquier estructura basada en cerchastridimensionales, donde las caras de sus “láminas”exteriores están constituidas por retículas de

Figura 16. Otra vista de la anterior estructura, también iluminada de noche.

Figura 15. Ejemplo de estructura proyectada con el SEPA, iluminada de noche. Está basada en la cercha tridimensional cerrada, en forma de objeto derivado de una esferaque contiene un volumen cerrado y se convierte en elemento estructural y de cerramiento en un solo elemento.

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Figura 17. Otro ejemplo de estructura proyectada con el SEPA. Está basada en la cercha tridimensional cerrada, en forma de objeto derivado de un tubo, que contiene unvolumen cerrado salvo en dos extremos y que se convierte en elemento estructural de cerramiento en un solo elemento.

polígonos (en el caso del prototipo desarrollado,triángulos).

Si el incremento de la pendiente es suave,también lo será la curva; si es pronunciado, lacurva aparecerá muy facetada. Para evitar elfacetado excesivo, habría que subdividir tantolos polígonos que se afectaría a la regularidadde los tetraedros de la cercha, y apareceríanproblemas de geometría de despiece y montaje.Por ello, el SEPA tiene unos entornos limitantesque hacen que, si en un área concreta el cambiode curvatura supera una cuantía, el programade diseño salte a la nueva pendiente con uncambio de pendiente abrupto en el cual losvértices son perfectamente apreciables. Esto norepresenta, bajo ningún concepto, un problemaestructural, sino una cuestión estética que debeconsiderarse.

Las múltiples posibilidades de aplicación delSEPA son asombrosas. Dado su objetivo, estádirigido especialmente a convertirse en unsistema estructural ligero de grandes lucesidóneo para la construcción de cubiertas degran tamaño. Considerando el excelentecomportamiento de la madera ante lasdilataciones térmicas, pueden crearse estructurasde cubierta continuas de cualquier tamaño. ElSEPA tiene una capacidad extraordinaria degarantizar la ejecución de cualquier formadeseada, por arbitraria o complicada que resulte,de forma rápida, sencilla y económica.

Además de la posibilidad de formar un elementomás o menos horizontal, como una cubierta, elsistema es capaz de generar estructuras cerradas.Puede adquirir la forma deseada, bien sea éstaun tubo cerrado, una esfera o cualquier geometríabiomimética similar a la de orgánulos, o bienformas aerodinámicas cualesquiera. Así, puedencrearse elementos arquitectónicos en los queel SEPA cumple, en una sola pieza estructural,todas las exigencias estructurales de un edificio:cubierta, cerramientos y transmisión integral decargas hasta el suelo. En este tipo deconfiguración, pueden desarrollarseperfectamente modernos puentes cubiertos enforma tubular; edificios cerrados contenidos enuna sola pieza; y edificios o áreas a preservarcontenidos en una superestructura deprotección, sin que sea preciso modificarlos oalterarlos.

Las mayores expectativas para el SEPA se sitúan,sin embargo, en la protección urbana. Porejemplo, pueden utilizarse las estructuras de esesistema para cubrir áreas urbanas inhabitablespor culpa del efecto de isla térmica urbana. Éstees un grave problema causado por la urbanizaciónmoderna en la que toda la superficie urbanaestá constituida por materiales como el hormigóny el asfalto, de gran absorción térmica duranteel día y de elevada inercia térmica, lo cual evitael enfriamiento nocturno de la ciudad.

La exposición de la ciudad al sol en los paísescálidos hace que ésta sea inhabitable durante

largos periodos de tiempo. Este efecto aumentarácon el tiempo por el incipiente calentamientoglobal. Aplicando el SEPA de forma inteligente,pueden recuperarse espacios urbanosabandonados por la población a causa de sucrudeza térmica y puede generarse un urbanismonuevo para las ciudades de estos países. El SEPApuede contribuir eficazmente a crear el oasistérmico urbano, una zona de encuentro y disfrutesocial, devolviendo así los espacios urbanos asus verdaderos propietarios: los ciudadanos.

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Imágenes y fotografías representativas del trabajorealizado durante el proyecto de I+D

Notas

Proyecto financiado por: