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El estudio iraní BMDesign Studios  presentó Concave Roof, un sistema de cubiertas a dos aguas con forma  de  tazón que permite recoger el agua de lluvia y almacenarla, en especial, en zonas áridas como el Golfo Pérsico, donde se estima que en un futuro la escasez de agua podría ocasionar grandes flujos migratorios.

La propuesta contempla un sistema de doble techo, que incluye un techo abovedado debajo de un área de captación en forma de cuenco, está diseñado para ayudar a recoger incluso cantidades pequeñas de lluvia, que se funden en gotas más grandes, lo justo para la recogida antes de que se evapore.

El área de captación en forma de cuenco está lo suficientemente inclinado para llevar las gotas de lluvia hacia un punto central, donde la lluvia se canaliza hacia un sistema de almacenamiento. Además, para alojar el sistema de almacenamiento se usan espacios entre las paredes, de manera que ayude a regular la temperatura interior del edificio.

Este innovador techo fue pensado para una escuela primaria en Jiroft (Irán), donde las precipitaciones en esta región son inferiores a un tercio del promedio mundial y la evaporación es tres veces mayor. El sistema de cuencos cóncavos está diseñado para captar las aguas lluvias “antes que se evaporen”, según afirman los arquitectos en su sitio web. Además, favorece la refrigeración natural de la construcción y permite que el aire se mueva libremente entre el cuenco y el espacio interior.

El sistema ya se instaló en la escuela primaria de Jiroft y se espera que puedan recogerse 28 metros cúbicos de agua. Los depósitos conectados a los sistemas de recolección se colocarán entre las paredes del edificio, lo que permitirá un mayor control de la temperatura de los espacios interiores debido a la capacidad de almacenamiento de calor del agua. Otro ejemplo de tipo de construcción ideal para zonas áridas es el superadobe. Se trata de una técnica desarrollada en los años 70 por el arquitecto iraní Nader Khalili, fundador del Instituto de California de Arquitectura de la Tierra. Su objetivo es levantar viviendas baratas y resistentes de bajo impacto ambiental.

Según directivos de BMDesign Studios, el diseño de techo cóncavo, como solución arquitectónica,  está dirigido a regiones áridas para luchar contra la escasez de agua.

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El poliuretano es otro de los materiales que se suma a las nuevas tecnologías de construcción, luego de conocerse algunas de sus ventajas sobre otros materiales tradicionales. Por ejemplo, un panel de 5 mm. de poliuretano de alta densidad logra la misma aislación térmica que 5 metros de hormigón o 1,36 metro de ladrillo.

Las ventajas de poliuterano fueron presentadas durante un congreso celebrado en Neuquén, por el arquitecto argentino Jorge Grez, de la empresa chilena Construtec. “Las obras impactan negativamente sobre el medio ambiente: causan cerca del 40% del total de emisiones de gases de calentamiento global, consumen el 26% de la energía y el 6% del agua. Por eso, este material es el mejor material sustentable energéticamente, ya que  implica menos gasto de energía durante la obra y en los edificios una vez terminados”,  explicó Grez. Según su visión, hoy, si un proyecto no es sustentable, no es negocio. “Tenemos que tener en cuenta el asolamiento, la luz y la ventilación de un edificio. Si está mal orientado gastará el doble. Hay que optar por nuevos materiales, como los paneles aislantes renovables, que aceleran la obra y aportan aislación térmica y acústica”, afirmó

Grez, que fue uno de los expositores del Encuentro sobre Desempeño y Sustentabilidad en la Industria de la Construcción, estuvo acompañado por Marcelo Fiszner, ingeniero químico y director de marketing de poliuretano para Dow en América Latina, quien se refirió a la participación de su compañía durante los Juegos Olímpicos de Rio de Janeiro 2016. En ese momento, el objetivo fue mitigar las 5 millones de toneladas de dióxido de carbono que emitiría el evento. “Compensamos 2,2 millones de toneladas de dióxido de carbono y concientizamos a 8 millones de personas”, subrayó Fiszner.

 

Sistema liviano

El poliuretano, que puede tener entre 5 y 15 cm de espesor, se puede ubicar entre distintos tipos de “panes”, como chapas y materiales compuestos, entre ellos el plástico reforzado con fibra de vidrio. “El poliuretano tiene excelentes propiedades de adhesión y se adapta también a otros materiales. Un buen ejemplo es la heladera, que tiene el poliuretano entre el plástico de adentro y la chapa de afuera, perfectamente pegado a los dos”, dijo Fiszner.

En Europa se consumen 79 millones de m2 de paneles por año, y su instalación es hasta diez veces más rápida que otros materiales, además son autoextinguibles, autoportantes, resistentes al ataque de insectos, y otros animales, y también a los sismos, la humedad y las filtraciones.  Un detalle no menor es que los paneles son muy livianos,  pueden combinarse en la construcción tradicional, y disminuyen los residuos urbanos, permitiendo proyectos mucho menos “sucios”.

 Fiszner, puntualizó que si bien existen paneles de medidas estándar, lo que disminuye los costos, es posible cortarlos a la medida que se desee. “Se los puede dejar como están o bien pintarlos, cubrirlos con revestimientos o placas cementicias”, explicó. También es posible agregar paneles a construcciones ya realizadas para mejorar la eficiencia energética. Las facturas de los consumos energéticos pueden reducirse a la mitad.

 

Noble y saludable

El poliuretano, aseguró Fiszner, es seguro para la salud. “Es el resultado de la reacción química entre dos líquidos que una vez que se juntan producen un sólido, tanto rígido como flexible. Un colchón o una almohada son de poliuretano. Se trata de un material inerte. Otros materiales, como por ejemplo la pintura, son volátiles. Pero el poliuretano no”, señaló.  Por el momento, las construcciones más antiguas con este material tienen alrededor de 6 décadas y los ensayos de envejecimiento acelerado confirman que mantiene todas sus positivas características.

Hasta ahora, los paneles de poliuretano se han utilizado más en los Estados Unidos que en Europa, donde es más fuerte la tradición del cemento y el ladrillo. “Los paneles de poliuretano son como un Lego: se llevan, se transportan, se ensamblan. El ladrillo, el cemento y el hormigón no tienen los días contados, pero sí las décadas contadas. La huella de carbono y las emisiones que generan las obras deben reducirse. La energía más sustentable es la que no se usa”, sentenció Fiszner.

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El suelo, el perfil de la ventana o las tuberías, por ejemplo, elaborados con PVC, pasan factura a la larga a la salud de los residentes de una vivienda. No se puede hablar de materiales tóxicos, ya que el mercado está muy regulado, pero entre los materiales permitidos hay menos y más saludables.

Cuando como mínimo el 20% de los ocupantes de un edificio presenta quejas referentes a su salud y las causas son difíciles de identificar, se puede considerar que estamos ante un caso de Síndrome de Edificio Enfermo. Así al menos lo establecen la Organización Mundial de la salud (OMS), según un artículo publicado por el diario español El Mundo.

Pocas veces uno se para a pensar si el suelo de su vivienda, el perfil de la ventana que toca y limpia, u otros elementos menos visibles, como las tuberías, todos ellos elaborados con cloruro de polivinilo, más conocido como PVC, pasarán factura a la salud, como ya lo hace el amianto, material muy utilizado durante la construcción en el siglo XX y cuya comercialización fue ya prohibida en varios países. Con la salvedad del amianto, no se puede hablar de materiales tóxicos, ya que el mercado actual está fuertemente regulado. Sin embargo, el espectro de materiales permitidos tiene aquellos menos saludables como los que contienen PVC o, en el otro extremo, los más beneficiosos y con propiedades antibacterianas, compuestos con iones de plata o fotocatalíticos, que purifican el aire, como pueden ser cerámicas para pavimentos o fachadas.

Ante este escenario, y teniendo en cuenta que diferentes estudios indican que una persona pasa hasta un 90% de su tiempo en espacios interiores (viviendas y oficinas, fundamentalmente), llegando la concentración de elementos contaminantes, en algunos casos, a niveles de dos a cinco veces superiores a los que se encuentran en ambientes exteriores, el despacho de arquitectura inglés PMMT (Forward Thinking Healthcare Architecture) ha estudiado cómo conseguir edificios verdaderamente “saludables”.

 

Investigación

En esta línea de trabajo, uno de los resultados ha sido Friendly Materials: una investigación de casi tres años coliderada por las arquitectas de PMMT Rita Barata y Joana Cornudella que permite evaluar de forma objetiva, individual y global cómo los materiales comúnmente utilizados en la construcción de edificios afectan a la salud de sus ocupantes. Pero también Friendly Materials tiene el propósito de fomentar la sensibilización sobre ambientes construidos no tóxicos y sobre el diseño de edificios saludables, analizando y divulgando los parámetros que afectan la relación entre arquitectura y salud.

Y, aunque este proyecto tuvo su génesis en un sector tan exigente como el hospitalario, permite cubrir todos los espacios que se ocupan de manera permanente, como es la vivienda, en la que generalmente se pasan más horas, ya sea leyendo, viendo la televisión, cocinando, comiendo, durmiendo, etc. Y cuantas más horas, más exposición. “En este sentido”, comentaron desde PMMT, “lo óptimo es disfrutar de un ambiente que no agreda nuestra salud”. “Sin embargo, no es tan evidente, ya que no se ocasionan efectos adversos inmediatos para la salud y se tiende a minimizar su importancia”, destacó Barata, responsable del proyecto. Efectos provocados por materiales que afectan a la calidad del aire interior y que son capaces de alterar la salud física y mental, provocando elevados niveles de estrés, largas cefaleas, problemas de hipersensibilidad o falta de concentración, entre otros trastornos.

Pese a que ya existen bases de datos nacionales e internacionales que analizan sustancias químicas y materiales de construcción, Friendly Materials lleva este proceso más lejos: también considera los sistemas constructivos y espacios interiores. Este análisis tiene por base las diferentes etapas del proyecto de arquitectura, “algo que nos ha permitido desarrollar algoritmos propios que permiten puntuar materiales de construcción, sistemas constructivos y espacios interiores”, explicó Barata. Asimismo, se diferencia de las demás fuentes de materiales al compartir información muy compleja de manera fácil de leer y accesible a todo tipo de público.

De este modo, Friendly Materials, además de los materiales constructivos, estudia la vida útil del edificio. Esta metodología, válida para edificios en fase de diseño y, obviamente, para obra nueva, utiliza un algoritmo propio que considera hasta 30 factores de influencia ordenados en cuatro grupos: sustancias químicas, productos, sistemas constructivos y espacios interiores. “Toda la información se recoge en fichas infográficas que tienen, entre otros elementos, un índice de valoración que va de cero a 100 y que puntúa el nivel de salud que aportan los materiales utilizados en ese edificio y cómo inciden en la salud de sus ocupantes”, resumió Patricio Martínez, arquitecto, fundador y director de PMMT

 

Vida útil

Los criterios generales para conseguir un espacio saludable son iguales para cualquier tipo de edificación. A nivel de consumidor final, la sustancia no tiene relevancia, puesto que lo que se elige directamente es el producto. “Ahora bien”, destacaron desde PMMT, “a la hora de elegir este producto deberíamos elegir aquellos que no afectan negativamente a la calidad del aire interior y contribuyen a un entorno saludable, dando prioridad a los productos que tengan certificaciones por entidades externas”.

En cuanto al sistema constructivo, “será algo que decidirá el técnico redactor del proyecto o la empresa constructora y por tanto ellos deberán asegurarse que cumple con los criterios anteriores”, según el arquitecto y también director de PMMT Maximià Torruella. Finalmente, el espacio se compone de una suma de sistemas constructivos; “si estos están bien escogidos generaremos un espacio con mayores índices de salud”, apuntan desde el despacho de arquitectura. “Y es que no debemos olvidar que en un espacio también existen otros factores que afectan a la salud como son la calidad de aire interior, la iluminación, los campos magnéticos naturales y artificiales”, remarcó Torruella.

PMMT considera urgente frenar el uso de materiales que contengan compuestos químicos perjudiciales para la salud humana y defiende una mayor transparencia de información y del principio de precaución. “Nos hemos dado cuenta que ni siempre es fácil encontrar la información sobre la composición de los materiales de construcción que buscamos ni, cuando esta existe, es fácil de interpretar”, aseguró Barata. De cara a 2020, año en el que muchos países se han propuesto que los edificios deberán ser de consumo de energía casi cero, y si se quiere vivir en espacios que no perjudiquen a la salud, “esta metodología se tendría que aplicar”, recomendó la encargada del proyecto Friendly Materials. Para empezar, esta compañía sigue estas directrices no sólo en sus proyectos sino también en su sede corporativa. Un proyecto que está orientado, también, a gestores públicos y privados, técnicos, administraciones e instituciones públicas y privadas, empresas constructoras y especialmente a fabricantes de materiales de construcción.

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El diseño pertenece al Centro de Investigación y Desarrollo para la Construcción y la Vivienda (Cecovi), de la Unidad Tecnológica de la provincia de Santa Fe, en Argentina, con miras a reducir el déficit habitacional.

Cada panel pesa 12 kilos, y tienen un espesor de 10 cm, 40 cm de alto por 90 cm de largo. Si bien son muy livianos, no son de fácil portabilidad. Para eso se usa una estructura metálica que sirve para facilitar el montaje de los paneles: los pueden transportar una o dos personas. Entre sus hándicaps se detalla que son muy resistentes y cuentan con alta aislación térmica, equivalente a una pared común de 30 cm. Así se comprobó en una pasarela cerrada, creada con estos paneles, en la facultad de esa provincia argentina.

Este panel se fabrica a partir de  una combinación de fibras o “lanas de madera” (así se las conoce vulgarmente) de las que se ven en los cajones de manzanas de las verdulerías y que sirven para proteger el producto. Este material, que parece de descarte, se mezcla con un aglomerante de cemento y agua. Se hace un tratamiento a las hebras maderosas para que se vayan pegando, y luego se van metiendo en un molde. Tras un tiempo se desmolda y queda listo el panel constructivo.

“Cuentan con muy buena aislación térmica. Esa aislación es equivalente a un muro de 30 cm de ladrillo macizo, y muy superior a una pared de 18 cm hecha con ladrillos huecos (que habitualmente se utilizan hoy para construir departamentos). Y el sistema (de colocación) es relativamente rápido”, explicó al diario santafecino El Litoral, el ingeniero Marcelo Avendaño, integrante del área de Transferencias y Microemprendimientos del Cecovi.

Esta iniciativa surgió en el marco del proyecto del Ministerio de Desarrollo Social de Argentina. Esa cartera le pidió al Cecovi el diseño de este sistema constructivo. “Se hizo para que mujeres que trabajaban dentro de un programa denominado Ellas Hacen pudieran construir viviendas. Pero el diseño fue del Cecovi”, explicó Avendaño.

 

Prototipos

En el marco de ese programa se hicieron dos prototipos: uno está en el Puerto local -construcción que funcionará como escuela de oficios-, el otro, en la Facultad de la UTN de San Nicolás, que se utiliza para aulas y otras actividades académicas.

Pero la novedad es que en la propia Facultad local, también, se hizo un cerramiento con estos paneles constructivos. Es una pasarela del 2º piso de su sede que conecta la parte antigua de la Facultad con el área nueva. El arquitecto Rubén Grether, quien estuvo a cargo de la obra, señaló que “este trabajo se licitó y ya está construido. Demandó sólo tres días hacer el cerramiento con los paneles. Se agilizó todo porque ya había unas paredes comunes y techos, es decir, una estructura primaria. Fueron 200 metros cuadrados de paneles montados”. La terminación que se hizo fue con un revoque de tipo revestimiento plástico, aunque se han hecho otras pruebas con revoque tradicional, por ejemplo.

Consultado sobre si esto es una forma alternativa de responder al déficit habitacional de las ciudades, uno de sus principales problemas urbanos, Avendaño afirmó que “estos paneles están pensados para construir viviendas bajo parámetros técnicos específicos, con la idea de lograr una casa confortable. Se podrían tomar árboles caídos y aquellos que eventualmente se podan para extraer la lana de madera. Porque esa lana se puede comprar en el mercado, pero se encarece mucho el producto final”, dijo el ingeniero argentino.

Por último, Avedaño dijo que el objetivo es incentivar el uso de sistemas constructivos no tradicionales. “El Cecovi hace cosas para que puedan ser aprovechadas por eventuales desarrolladores de viviendas”, concluyó.

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La primera casa construida en el lugar íntegramente con una impresora 3D está en Stupino Town, en la región de Moscú. Sus autores son las compañías Apis Cor, una start up con base en San Francisco, Estados Unidos, y PIK, una desarrolladora rusa.

La construcción de los muros autoportantes, las paredes interiores y la envolvente se hizo en un sólo día con una impresora tipo grúa que aplicó el material a su alrededor. Al terminar su trabajo, fue retirada desde el techo.

El objetivo del proyecto, que comenzó en diciembre de 2016, era probar la capacidad y versatilidad de la máquina de impresión 3D y demostrarle a la industria de la construcción que esta nueva tecnología será fundamental para las edificaciones del futuro al punto que Nikita Chen-iun-tai, el fundador de Apis Cor, alardea: "Estamos listos para construir casas en Marte".

La casa de 38 m2 es el resultado de una impresora de características únicas en el mundo. Es de tamaño pequeño, fácil de transportar y no requiere una preparación previa demasiado prolongada porque cuenta con un sistema de estabilización propio. Por su volumen y forma (tiene un brazo mecánico extensible) puede construir desde adentro y desde afuera y cumple con dos funciones: elabora la mezcla de materiales e imprime. Por último, el proceso de impresión está automatizado al máximo, de modo que se reduce el margen de error humano.

El costo exacto fue de US$ 10.134 e incluyó el material para las fundaciones, suelo, paredes, techo, ventanas, cielo raso, terminaciones y aislaciones, y la mano de obra. Comparando con una construcción tradicional en la Argentina, la diferencia en el presupuesto es abismal: mientras que aquí el valor aproximado es de US$ 1.500 el m2, en la experiencia rusa es de US$ 266.

La obra se llevó a cabo durante la temporada más fría del año lo que significó una dificultad a vencer, ya que la "tinta" es una mezcla compuesta por cemento que puede aplicarse en ambientes que superan los 5°, aunque la maquinaria puede emplearse con temperaturas inferiores a -35°.

De todos modos, muy pronto, auguran los creadores de esta casa, se podrán usar nuevos materiales como los geopolímeros, que permitirán la impresión bajo cualquier condición climática.

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