TEMA 6. Construcción con elementos modulares
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ia INDUSTRIALIZED ARCHITECTURE Tema 6: Construcción con elementos modulares procesos de industrialización aplicados a la construcción 6. CONSTRUCCIÓN CON ELEMENTOS MODULARES 6.1. DE TIPIFICACIÓN A MODULACIÓN ia TEMA 6 Construcción con elementos modulares El establecimiento del tipo exige una definición paramétrica o dimensional. En el campo de la construcción esta parametrización es habitualmente métrica y responde de forma muy generalizada a criterios empíricos. Raro es el componente constructivo que pueda responder a situaciones diversas con unas dimensiones únicas. Surge la necesidad de determinar cuáles son los parámetros o dimensiones de los componentes y, como consecuencia, la necesidad del módulo. El módulo puede ser el propio componente o una parte de él. Puede ser un divisor puro o fruto de una descomposición compleja. El módulo de una "serie" tipificada está determinado por los sistemas de producción y el grado de especificidad de la demanda. La definición del módulo al margen de ambos factores conduce a su fracaso. Por eso es habitual que los módulos más establecidos tengan un origen empírico. La idealización y universalización del módulo son consecuentemente un error megalómano. 6.2. COORDINACIÓN DIMENSIONAL Y MODULAR Un buen proyecto es una respuesta equilibrada a un conjunto muy amplio de exigencias, entre las que las de índole tecnológico son especialmente importantes, por cuanto constituyen además de limitaciones, la herramienta arquitectónica del proyectista. Todo buen proyecto tiene una geometría, más o menos sencilla y explícita (recordar la geometría fractal, geometría euclídea, geometría relativista). Una geometría es un conjunto de relaciones dimensionales espaciales establecidas según un protocolo o unas normas con un fin determinado físico o metafísico. Construir es materializar la geometría. La geometría, concepto abstracto, alcanza su plenitud a través de su materialización (gráfica, constructiva, vital, etc.), para la que se sirve de las herramientas del área correspondiente. La geometría arquitectónica precisa por tanto de la técnica constructiva para alcanzar su grado de determinación final. La coordinación dimensional no puede realizarse por lo tanto sin atender a las características dimensionales de los elementos constructivos. La geometría arquitectónica o constructiva responde a diferentes exigencias que la geometría dibujada y que la geometría no arquitectónica, como la propia de modelos o maquetas. La geometría constructiva está sometida a los efectos de acciones externas que producen alteraciones importantes al ejercerlos en diferentes escalas. La geometría arquitectónica no puede por lo tanto mantener los patrones rígidos, propios de disciplinas menos afectadas por exigencias, sino responder y desarrollarse al asumir las exigencias. (La naturaleza nos ofrece multitud de ejemplos de adaptación geométrica a condicionantes geológicos, climáticos o locales. No resulta lógico que nuestras creaciones respondan con rigidez cuando además se integran definitivamente en ella.) 1 Tema 6: Construcción con elementos modulares ia No se debe identificar rigidez geométrica con volumetría simple ni flexibilidad con formalización geométrica compleja. El Partenón, el Palacio de Cristal de Paxton o el edificio Seagram son ejemplos claros de arquitectura geométricamente flexibles, mientras que edificios como la ópera de Sidney son geométricamente rígidos. La modulación y la coordinación dimensional son precisas para alcanzar un resultado arquitectónico satisfactorio y absolutamente necesarias cuando se utilizan tecnologías industrializadas. Como hemos señalado, no existe un módulo universal ni unas series dimensionales canónicas, aunque somos especialmente sensibles a patrones dimensionales antropo-funcionales y por consecuente a un número elevado de configuraciones geométricodimensionales. Todas las especificaciones modulares genéricas, en general rígidas, que se han formulado a través de la historia moderna, han fracasado por su asintonía con las exigencias socio-culturales del grupo al que se dirigían. Existe por lo tanto una notable dificultad para establecer un sistema dimensional apropiado. Podemos asegurar que cuanto más amplios sean el conjunto normativo identificatorio y el campo de actuación, menos flexible y aplicable será. El sistema debe redefinirse en cada caso concreto en función del conjunto de factores condicionantes y de los requisitos. Resulta más útil alcanzar un conocimiento amplio de las características dimensionales y organizaciones modulares de los elementos constructivos que utilizamos que pretender establecer módulos a los que ajustar el conjunto de los elementos. Cuando la actuación destaca por sus dimensiones, singularidad, etc. (por ejemplo, la Biblioteca Nacional de París, Lloyd's, etc.), la posibilidad de establecer una modulación unificada puede alcanzarse, aunque incluso en esos casos debe evitarse una rigidez excesiva. 6.3. EJEMPLOS DE LOS SISTEMAS DE PROPORCIÓN Y MODULACIÓN Ejemplos de los módulos: • Katsura: esquema de organización del edificio basado en módulos utilizados para las esteras (tatamis). 6.4. TAMAÑOS CRÍTICOS DE LAS SERIES DE PRODUCCIÓN Las dimensiones de los elementos constructivos están determinadas por la demanda, por lo que la coordinación dimensional sólo es posible a través de una variación en ella, o mediante acuerdos entre productores para modificar y limitar la oferta. Los elementos modulares resultan más rígidos que los elementos tipificados simples, por lo que su uso está restringido al tamaño de las series de producción. El concepto de serie de producción resulta sin embargo excesivamente ambiguo, ya que el tamaño mínimo de la serie está relacionado con la metodología y los medios de producción. A) Proporciones del cuerpo humano, según A. Zeising El canon más antiguo conocido acerca de las proporciones del hombre se encontró en una tumba de las pirámides de Menfis (unos 3000 años antes de Jesucristo). Así pues nos consta que por lo menos desde dicha época hasta nuestros días, interesa a los hombres de ciencia y a los artistas el estudio de las proporciones métricas del cuerpo humano. Nos son conocidos el canon del imperio de los faraones, el de la época de Tolomeo, el de los griegos y el de los romanos, el célebre canon de Policleto que durante mucho tiempo se aceptó como modelo, los datos de Alberti, de Leonardo da Vinci, de Miguel Ángel y de los hombres de la Edad Media, y sobre todo la conocida obra de Durero. En todos los trabajos citados se mide el cuerpo humano con unidades iguales a lo largo de la cabeza, de la cara, o del pie, que más tarde se subdividieron y se compararon unas con otras, llegando hasta constituir unidades aceptadas en la vida normal. Todavía es corriente entre nosotros la expresión de longitudes en pies o en brazas. 2 Tema 6: Construcción con elementos modulares Los datos de Durero han sido los más generalmente adoptados. Como unidad fundamental se toma la altura h del hombre, y ésta se subdivide en fracciones de la forma siguiente: ia • 1/2 h = altura de la cabeza y el tronco (hasta la horcajadura); • 1/4 h = altura de la pierna desde el tobillo hasta la rodilla y distancia del mentón al ombligo. • 1/6 h = longitud del pie. • 1/8 h = altura de la cabeza, desde la cúspide hasta el borde inferior del mentón, y distancia entre tetillas. • 1/10 h = altura de la cara y ancho de la misma (incluyendo las orejas), longitud de la mano hasta la muñeca; • 1/12 = anchura de la cara a la altura del borde inferior de la nariz y grueso de la pantorrilla, etc. Las subdivisiones llegan hasta 1/40 h. En el siglo pasado, A. Zeising, entre otros, se dedicó al estudio de las proporciones del cuerpo humano y estableció relaciones muy claras y precisas basadas en la proporción armónica o división en media y extrema razón. Desgraciadamente hasta hace poco no se prestó la debida atención al trabajo de Zeising, y fue el célebre investigador E. Moessel, quien dio a conocer su importancia basándose en los mismos para sus detenidos estudios. Le Corbusier utilizó desde 1945, para todos sus proyectos, la "división armónica", a la que llamó "Le Modulor". Sus medidas son: altura del hombre 1,829 m; altura del ombligo 1,120 m, etc. B) Estética de las proporciones en la naturaleza y en las artes (Matila C. Ghyka) La relación entre estética y proporción está presente en la historia de la Humanidad desde sus primeros tiempos. Matemáticos griegos como Pitágoras, Euclides y Platón en sus teorías sobre la proporción descubrieron la predominancia de la sección áurea para lo que encontraron una expresión matemática, la igualdad: Utilizada por los romanos y en el Renacimiento por grandes arquitectos como Leonardo y fundamentalmente Alberti, es rechazada por los enciclopedistas que la consideran una mera curiosidad matemática teñida de misticismo. El análisis y la mecánica suplantan la concepción sintética de la vida. La recuperación del interés hacia la sección áurea se inicia a mitad del siglo XIX a raíz de las investigaciones de los biólogos sobre las proporciones en la naturaleza. El interés del arte abstracto por ella (la escuela cubista se denominó inicialmente "Section d'Or") posibilitó su penetración, sedienta de apoyaturas en su radical enfrentamiento estético. C) L'humanisation de l'espace: systéme (Alfred Neumann) "El espacio técnico no está inscrito en nuestra memoria genealógica, de lo que resulta una aversión hacia la técnica, una huida hacia la naturaleza y hacia las formas regresivas de alojamientos. Esta huida pasiva debe sustituirse por un comportamiento conscientemente activo. El mundo técnico se construye según el diseño unilateral de un universo físico, en el cual la constante humano no habría sido considerada y que es la razón de que nuestro mundo sea caótico. La necesidad de recrear la armonía no ha sido nunca más imperiosa que hoy". La sección áurea es la más simple de las proporciones geométricas constituidas únicamente por dos magnitudes. Ab= Haciendo: 3 Tema 6: Construcción con elementos modulares ia Otra forma de representación de esta fracción es: En la que los valores de la serie son: En la que los numeradores y denominadores son los términos de la serie de Fibonacci, en la que: Un+2 = Un + Un+1 Por lo que: Para n Deducciones fundamentales La sección áurea es una correlación de progresiones geométricas y aritméticas correspondientes cuya expresión geométrica es la espiral logarítmica. Entre los términos de la serie existen relaciones que forman una progresión geométrica de razón 5, lo que otorga a las (…) a este número un valor especial en el establecimiento de relaciones modulares. Figuras áureas fundamentales son las siguientes: D) "El Modulor" de Le Corbusier Durante la II Guerra Mundial Le Corbusier inició su propuesta programática más reconocida y venerada durante buena parte de la segunda mitad del siglo XX. El convencimiento sobre la (…) de la métrica inglesa, de carácter antropomórfico, respecto a la modulación decimal abstracta, le llevó a realizar comprobaciones diversas sobre grandes edificios históricos y a proponer una serie modular que permitiese relacionar cualquier medida del edificio con las dimensiones humanas. El conocimiento de las investigaciones de Matila Griha sobre "la estética de las proporciones en la naturaleza y en las artes", publicadas en 1921, le llevarán a utilizar una relación dimensional basada en el "número de oro" que aplicó sucesivamente a dos alturas humanas arbitrarias, que identificó como el hombre europeo mediterráneo (serie roja) y el nórdico (serie azul) a partir de las cuales desarrolló un conjunto de relaciones que afectaban a todos los elementos y materiales (incluido el color). Su vehemencia y caracterización social le llevaron a una consideración importante de sus propuestas, que sin embargo tampoco pueden estimarse como una panacea de la ergonomía social. Aunque Le Corbusier y sus discípulos utilizaron el Modulor, no ha alcanzado una preponderancia o preeminencia y con el tiempo se ha convertido en una interesante excentricidad. Como en otros casos, su fracaso se debe fundamentalmente al alejamiento de la importancia de los condicionantes culturales. E) Rafael Leoz (en su libro Redes y ritmos espaciales) A partir de la definición de las dos familias de espacio tridimensional cartesiano generadas a partir de un punto central jerarquizante, o a partir de infinitos puntos centrales de simetría radial, todos con la misma jerarquía, se centra en esta segunda, y especialmente en los casos en que está compuesta por elementos poliédricos iguales completando el espacio. Su principal aportación es la definición de unidades divisorias de los poliedros base no regulares, pero divisibles a su vez en poliedros (…) del primero. En el caso del cubo/cuadrado, define los siguientes elementos: 4 Tema 6: Construcción con elementos modulares Con 12 se forma un cuadrado Con 4 se forma un cuadrado ia Con 4 se forma un cuadrado Este criterio lo extiende a redes de base hexagonal, heptaparaleloedros o poliedros de lord Kelvin, y a mallas triangulares basadas en triángulos rectángulos (tangran) y circular. La superposición de las diferentes mallas posibilita un abanico amplísimo de posibilidades ordenadas. Las tecnologías utilizadas para la fabricación de elementos modulares de hormigón armado no integrados en catálogos exigen un elevado número de piezas idénticas para obtener un rendimiento adecuado. (La amortización de moldes y de maquinaria distorsiona los costos cuando las series son cortas. Los elementos constituidos por componentes realizados por mecanizado asistido por ordenador son por el contrario idóneos cuando las series son cortas o se fabrican prototipos. (Ejemplo: mamparas de Virgen del Camino.) La posibilidad de considerar el cuadrado como una agrupación de triángulos rectángulos le lleva a considerar el triángulo como unidad fundamental de las redes espaciales de cubos y primas rectos de base hexagonal regular. El triángulo aporta además dos propiedades fundamentales: • Utilización masiva de materiales • Ser la figura geométrica más simple estructuralmente indeformable. Capacidad de ser subdividido en triángulos: en cuatro triángulos iguales y semejantes al primero y generar de forma análoga triángulos con una superficie cuatro veces mayor. En el conjunto de los triángulos se distinguen tres elementos especialmente interesantes por sus propiedades métricas y armónicas: • La escuadra: con ángulos de 90°, 45° y 45°. • El cartabón o hemiequilátero: con ángulos de 90°, 60° y 30°. • El hemipitagórico, en el que un cateto es la mitad del otro, con ángulos de 90°, 63°26'5,8"y 26°33'54,2". Las mallas generadas permiten definir 16 paralelogramos distintos equisuperficiales, que combinados de cuatro en cuatro según el ritmo expuesto anteriormente, convertido en espacial mediante la aportación de la altura, permite obtener 186 módulos distintos con alturas entre 1 y 4 plantas. Con la utilización disciplinada de estos elementos modulares, planos y volumétricos, convertidos en "moléculas" arquitectónicas, Rafael Leoz pretendía conjugar la sistematización armónica de la industrialización con un repertorio prácticamente infinito de formas armónicas que permitiese soslayar la monotonía y deshumanización que estaban lastrando el proceso industrializador de la edificación. Para Rafael Leoz, "Los tres triángulos son una especie de «cuartos» arquitectónicos, unidad elemental de energía arquitectónica que va variando discontinuamente". Y señala: "Lo importante son las leyes generales, porque las soluciones concretas y singulares no son más que una anécdota dentro del sistemas. Todas esas soluciones no son otra cosa que variaciones sobre el mismo tema. 5 Tema 6: Construcción con elementos modulares ia Esto ya ocurre en las ciencias, sobre todo en la química y en l biología, estamos convencidos de que también ocurre en la arquitectura en las demás artes". La consideración de transformaciones equisuperficiales en los tres sistemas planos reticulares básicos señalados permite a Leoz alcanzar un campo infinito de posibilidades geométricas armónicas. Asimismo, establece un sistema de relación para la generación dimensional que pretende reunir las series geométricamente más importantes (en ese momento): "El Modulor", "El sistema de Alfred Neumann", la sucesión de Fibonacci y las progresiones aritméticas de razón 0,10 y 0,12 n. El número 0,003 aparece como denominador común de las series roja, azul, y 0,12, por lo que se entiende que puede resultar la base del sistema generador dimensional. F) Fractales La invención de la geometría fractal parte del reconocimiento de que la mayor parte de los objetos naturales tienen una forma irregular o interrumpida. Frente al orden excesivo y perfecto de las formas geométricas de Euclides o del cálculo diferencial, la geometría fractal se desarrolla en dos direcciones: la elección de problemas en el seno de la naturaleza y la elección de herramientas en el seno de las matemáticas para establecer un orden nuevo entre el dominio del caos incontrolado y el orden euclídeo y el orden fractal. Para entender la geometría fractal debemos partir del conocimiento de la geometría dimensional euclídea en la que se establecen tres dimensiones corporales: • 1. Lugar geométrico de una sucesión infinita de puntos. • 2. Lugar geométrico de una sucesión infinita de líneas. • 3. Lugar geométrico de una sucesión infinita de superficies. A la que deben obedecer todos los objetos existentes. La teoría relativista y la física cuántica introdujeron una cuña en la rígida concepción euclídea introduciendo factores novedosos, como el tiempo, la heterogeneidad y la asimetría. La geometría fractal busca de forma empírica expresiones dimensionales no enteras para utilizarlas en la explicación, desarrollo o modelización de situaciones y objetos de la naturaleza. Utilizando la propia explicación de Maudelbrot, un objeto de dimensión próxima a 2 tendrá un carácter más superficial que lineal, aunque no llega a ser una superficie propiamente dicha. Es una superficie rota. 6.5. Componentes y juntas La construcción antigua se caracterizaba por una continuidad material en la que las uniones se desvanecían en una matriz hidráulica. Sin embargo, la junta siempre ha tenido una presencia identificadora de límites, en algunos casos inexistentes. La junta es consustancial con la construcción industrializada, en la que las partes están plenamente identificadas y son realizadas por agentes distintos y en lugares distintos, y están limitadas por el transporte, los medios de producción y los medios de montaje. Las juntas deben satisfacer todas las exigencias impuestas a los componentes que vinculas y las específicas, derivadas de su propio carácter de junta. Existen tipos muy diversos de juntas, consecuentes a los sistemas en que se integran y las características de los componentes. 6.6. Clasificación de las juntas Se pueden establecer ciertos criterios clasificatorios: 6 Tema 6: Construcción con elementos modulares ia • Juntas del edificio, definidas atendiendo a: - Diferencias tipológicas de sus partes. - Diferencias de comportamiento físico-mecánico. - Control del comportamiento mecánico (juntas de control de dilataciones). - Organización de fases de ejecución. - Organización de fases de puesta en funcionamiento. - Previsión de modificaciones posteriores. • Juntas de sistema. Atienden a las exigencias propias del sistema. - Funcionales: en la unión de elementos con diferentes exigencias (partición ciega-puerta). - Técnicas: originadas por exigencias: + Mecánicas. + Higrotérmicas. + Acústicas. + Químicas. + Eléctricas. + Mantenimiento. + Interacción con otros sistemas. - Estéticas. • Juntas de producción y transporte: originadas por las limitaciones propias de los medios de producción. Son muy importantes, ya que llegan a producir distorsiones en la definición dimensional (modulación). Las juntas de producción internas de los componentes deben considerarse en el proyecto, ya que pueden alterar el comportamiento del elemento. Es frecuente el fallo de componentes originales en juntas de producción no previstas en el diseño original. Ejemplos: • Los elementos galvanizados en caliente están muy limitados por las dimensiones de las cubas de galvanización y por las grandes tensiones que afectan a los elementos como consecuencia de la elevación de temperatura. • Los componentes constituidos con piezas de madera o compuestas de madera son realizados habitualmente por los industriales con juntas interiores no aparentes inicialmente, que experimentan variaciones dimensionales elevadas (mostradores, repisas continuas, revestimientos de paramentos). • Especialmente graves son las uniones en elementos estructurales, en conducciones hidráulicas, en algunas de las cuales estas uniones destruyen revestimientos de protección. • Juntas de montaje. Todos los elementos tienen vinculaciones con elementos del propio sistema y de otros sistemas a los que transfieren o de los que reciben acciones. La resolución de estos vínculos se realiza siempre en juntas o en el entorno de ellas, que siempre son afectadas. 6.7. Aspectos básicos en el estudio de las uniones y de las juntas • Uniones tradicionales en carpintería • Ensambles. • Empalmes. • Acoplamientos. • • Uniones tradicionales en albañilería • Seca a tope. • Junta rellena. • Junta en esquina. 7 Tema 6: Construcción con elementos modulares • Machihembrada. • Por rebajo. • Con lengüeta. • Ensillada. • Por tendeles. • A rompe juntas. • Tipos de juntas en albañilería. • Enrasada. • Remetida. • Cóncava. • Montada superiormente. • Montada superiormente. • Retrasada. • Junta (con aplicación de cal). • De pico. • Uniones en elementos constructivos. Juntas constructivas (Aspectos semiológicos) • Junta de asiento. • Juntas de retracción/irreversibles pero vivas. • Junta inducida o permitida. • Junta parcial de retracción. • Unión con movimiento libre. • Unión con junta abierta o drenada. • Unión remachada, atornillada, clavada. • Unión sellada. • Unión deslizante. • Componentes de la unión • Sujeciones (mecánicas, adhesivas, soldaduras). • Conectores. • Junta de estanquidad y selladores. • Tapajuntas, bateaguas y otros perfiles de protección. • Geometría de la unión (junta) • Perfil de la junta. • Cara de la junta. • Entrecara. • Espacio de la junta. • Plano de referencia de la junta. • Anchura de la junta. • Margen. • Proceso de unión Comprende tres actividades sucesivas: 8 ia Tema 6: Construcción con elementos modulares ia • Posición. Es fundamental establecer un plano de referencia fijo. De su existencia depende en gran medida la calidad de la ejecución. • Fijación. El tipo de fijación se desprende del análisis de las fuerzas actuantes sobre la unión y de su orientación respecto al plano de referencia. Los principales procedimientos de fijación empleados son: • Adhesión: incluye técnicas de pegado, encolado, engomado y soldadura. • Conexión: incluye anclaje, atado, clavado, enclavijado, grapado y unión con espiga. • Sujeción1 : incluye las técnicas que utilizan pernos, ganchos, eslabones, tornillos y remaches. • Protección: se realiza para satisfacer las exigencias de unión no relacionadas directamente con la estabilidad mecánica. • Comportamiento de las uniones La ISO.3447 recoge un listado de exigencias que deben cumplir las juntas. Existen dos factores globales que influyen en dicho comportamiento: • La localización de las uniones. • Las características intrínsecas de la unión. • Diseño de la unión • Tipología: • Entre elementos constructivos. • Entre componentes interiores del elemento constructivo. Lo que en gran parte de los casos equivale a diferencias entre las uniones realizadas en obra y las realizadas en taller. • Clasificación de las uniones Los criterios más utilizados atienden a los siguientes aspectos: • Elemento constructivo en el que se ha definido. • Los componentes unidos. • Características específicas: materiales, forma o función. "Cabe precisar que una junta no es una unión. Una junta es el lugar de encuentro de los diversos componentes para allí ser fijados o unidos. A su vez, una o más uniones pueden definirse en el ámbito de una misma junta" (B. Martin) 6.8. El valor de la junta Todos los sistemas tecnológicos contienen juntas (vestido, calzado, electrodomésticos, muebles, automóviles, ordenadores, etc.). La junta es circunstancial a la existencia de partes diferenciales, o la especificidad. 1A diferencia de la conexión este una aproximación entre los elementos unidos y un esfuerzo mecánico sobre ellos producido por el elemento de fijación. Existen sin embargo voluntades contradictorias respecto al valor estético o compositivo de lasjuntas, con un planteamiento generalista -los menos-, o parcial, que nos afecta a casi todos. Si tuviese que opinar sobre las juntas, mi valoración sería probablemente positiva, para en según qué contacto y según qué juntas, probablemente no opinase lo mismo. El cerramiento del edificio Sainsbury de Foster es un ejemplo de hipervaloración de la junta. Las juntas de dilatación resultan en muchos edificios difíciles de valorar positivamente. Las juntas constituyen por lo tanto un elemento fundamental en la definición del edificio industrializado. 9 Tema 6: Construcción con elementos modulares ia Una buena parte de los inventos que han incorporado mayor valor añadido corresponde a las juntas (velcro, cremalleras, tornillos, clavos, etc.; neoprenos, siliconas, etc.). Las juntas han sido origen de gran parte de las invariantes tipológicas y estéticas de la arquitectura. 6.9. La junta universal La tendencia a la simplificación técnica y formal conduce hacia la definición de juntas universales, capaces de resolver exigencias diversas, originadas no sólo por diferencias en las características de los elementos vinculados, sino por diferencias en el comportamiento. La junta universal pertenece al mismo ámbito que el módulo universal, el pegamento o cualquier otro elemento que pretenda extenderse con carácter general. Una junta universal es con carácter general una respuesta ineficaz y deficiente, que en el mejor de los casos resolverá con eficiencia algunos tipos de vinculación específicos. Existen juntas con un rango de utilización amplio y otras de uso muy específico, pero nunca son generalizables. Debemos incluso considerar la dificultad de mantener una misma imagen para juntas técnicamente diferentes. En general es preferible resolver adecuadamente cada junta, y establecer un código compositivo que permita una lectura clara y sencilla en el nivel base y admita una mayor complejidad en los niveles de lectura más profundos. 6.10 Modelos de construcción con elementos modulares Walter Gropius pretendía la racionalización de los procesos constructivos sin renunciar a la libertad de diseño. Sus investigaciones se centraron por ello en el estudio de los materiales y elementos simples capaces de reproducir con flexibilidad las inquietudes plásticas y funcionales del proyectista2 . Las piezas de unión se constituyen en la clave de los sistemas. Tras el éxito de las viviendas de Weissenhof, confeccionadas con materiales modernos formando paneles modulados concebidos de forma que las modificaciones pudiesen realizarse con facilidad, y el trabajo desarrollado durante 1930 en el diseño y producción del Cabriolet Adler, Gropius se planteó la producción de los elementos constructivos y el diseño de los elementos de conexión para las Casas de Cobre (1931). En las Casas de Cobre el montaje se realizó a partir de elementos modulares complejos de carácter multifuncional. Los elementos tienen misiones estructurales, de cerramiento, compartimentación y acondicionamiento, siendo preparados en taller. Las uniones se reducían al ensamblaje de estas partes complejas mediante un sistema de uniones y juntas desarrollado con carácter específico. El sistema de unión mediante conectores se desarrolló años más tarde, entre 1943 y 1945 con la contribución de Konrad Wachsmann para la General Panel Corporation con el nombre de Packaged House System (Sistema de vivienda empaquetada), que ya en su denominación indica su carácter globalizador y alternativo. Konrad Wachsmann trabajó durante algunos años en el desarrollo del sistema, que incluía equipamiento mecánico y eléctrico, hasta su puesta en producción. A pesar de su eficiencia, los avances técnicos contenidos no fueron reconocidos durante mucho tiempo. 2 S. Giedeon en su obra W. Gropius,. L'homme et l'ouvre (Ed. Albert Morancé. París, 1954) señala que Gropius reconocía que no se puede confundir una casa con un automóvil: la casa debe siempre resultar una actividad individual. Por ello la producción en masa de viviendas completas no debería constituir una solución. En este campo, la industrialización debe limitarse a la tipificación de elementos de base, con el fin de no comprometer la souplesse del plan. 10 Tema 6: Construcción con elementos modulares ia Gropius planteó una solución radical, pero dentro de los límites del espacio arquitectónico tradicional3 ; una forma de construcción más adaptada a las posibilidades de la época para generar aquellos espacios. Fuller argumentó en su contra que su actitud no era científica-tecnológica; sin embargo, tampoco puede tacharse el resultado como manierismo minimalista. Gropius no pretendía modificar la forma del sentir del individuo, sino adaptarse a sus necesidades, entre las que consideraba la personalización de su ambiente. Esta actitud de radicalidad contenida, de utilización de los medios más avanzados sin adaptar el resultado a ello, ha proporcionado a Gropius (…) y Wachsmann menor éxito programático que otras propuestas, aunque resulte quizás la propuesta más adaptada a la variabilidad de los sistemas de producción. La intención del sistema creado para GPC como "General Panel System" era diseñar el elemento constructivo prefabricado posible, preparado para un fácil ensamblaje en obra por operarios no cualificados en estructura de una o dos plantas. Se asumió la utilización de un panel tipo único y una conexión tipo única, lo que condujo a la definición de un sistema constructivo universal en el que las uniones entre paneles horizontales y verticales eran iguales. El proceso de diseño requirió establecer un sistema de coordinación modular basado en: • Dimensiones comerciales de los productos. • Límites de comportamiento mecánico de las piezas predeterminadas. • Determinación del rango de variabilidad geométrica. • Distribución de los puntos de conexión. • Condiciones de transporte y elevación y límites de peso. • Determinación de las dimensiones unitarias del módulo para su manejo. • Limitaciones de luz. • Análisis de las demandas dimensionales de puertas, ventanas, techos, suelos, cubiertas, etc. Estos análisis les llevaron a pensar que "es posible considerar las conexiones en un sistema constructivo como puntos fijos determinados por el orden modular, representando que la adecuación regular de distancias constantes muy importante desde el punto de vista de la tecnología de producción, mientras los mismos elementos pueden, con ciertos límites, ser reducidos, ampliados o modificados de otro modo entre estos puntos fijos". Se estudiaron también las juntas para absorción de tolerancias, las dimensiones de muebles, electrodomésticos, depósitos, aparatos y elementos varios que podían afectar al sistema modular. Los elementos de conexión utilizados eran clips/grapas metálicas enganchables/ engatilladas, que permitían cualquier variación bi o tridimensional en las conexiones, tanto horizontales como verticales. El módulo dimensional base elegido era de 40" (˜ 1 m), que incluía un módulo interno de 4" (˜ 10 cm) por recomendación de la industria. Se pretendió organizar la distribución de las redes y elementos de servicios en el interior de los paneles siguiendo la configuración geométrica determinada, pero sólo se adoptó en los trazados verticales, debido a la rigidez de la normativa reguladora de dichos servicios. El SCSD se organizó en California en 1961, bajo la dirección de Ezra Ehrenkrantz, con objeto de desarrollar un sistema capaz de obtener un rendimiento elevado en la construcción de edificios escolares. 3 Parte del éxito de la propuesta de Gropius radica en su proximidad a la construcción tradicional de madera que encontró en Estados Unidos. Conceptualmente el sistema estructural de las Casas de Cobre tiene gran similitud con el sistema Platform Frame, del que se diferencia por el carácter artesanal de éste y su continuidad consiguiente, que hace innecesarios los conectores de los paneles. 11 Tema 6: Construcción con elementos modulares ia Utilizando como base tipológica las últimas realizaciones de Mies van der Rohe, SCSD desarrolló una tipología organizada mediante cuatro subsistemas compatibles (estructuras, techos e iluminación, compartimentación y acondicionamiento del aire) que constituían el 50% de la construcción global. A los arquitectos se les daba libertad en la adaptación al terreno y los cerramientos, aunque se les exigía la utilización de los cuatro sistemas, cuyos fabricantes fueron elegidos tras un concurso en el que se establecieron los parámetros de comportamiento y rendimiento y las condiciones de compatibilidad. El costo de los sistemas no disminuyó inicialmente respecto a las soluciones convencionales, aunque estas no alcanzaban los mismos grados de comportamiento. 12 Tema 6: Construcción con elementos modulares ANEXO DE IMÁGENES Proporciones del Partenón Seagram, Mies Van der Rohe Seagram, Mies Van der Rohe 13 ia Tema 6: Construcción con elementos modulares Ópera de Sidney, Utzon Ópera de Sidney, Utzon Biblioteca Nacional de París LLoyd´s Villa Katsura 14 ia Tema 6: Construcción con elementos modulares ! ! ! Canon de Policleto Canon de Lisipo ! Canon egipcio de 18 puños (2400 a.C.) Hombre de Vitrubio de Leonardo DaVinci 15 ia Tema 6: Construcción con elementos modulares ia ! ! Figura femenina de Durero, según las proporciones basadas en el triángulo equilátero que aparece entre los pezones y la horquilla esternal. Figura femenina de Durero según el método circular. ! ! Proporción progresiva de hombre de ocho cabezas. Durero Figura masculina de Durero de nueve cabezas, basada en Gaurico 16 Tema 6: Construcción con elementos modulares EL MODULOR de LeCorbusier 17 ia Tema 6: Construcción con elementos modulares Mamparas del santuario de la Virgen del Camino 18 ia Tema 6: Construcción con elementos modulares Packaged House System, Konrad Wachsmann 19 ia
