Arquitectura textil

Breve Reseña histórica

Forma y comportamiento

ETFE Propiedades Ventajas Desventajas Conclusión

Cesar Octavio Hernández Mosqueda

Luis Enrique Pino Sarabia

Arquitectura textil (denominado también arquitectura tensada) es el término genérico con el que se denomina la arquitectura que emplea en gran parte materiales tensados, bien sean membranas textiles, láminas ligeras, o mallas de cables, etc. Por regla general se trata de estructuras ligeras tensadas que sólo tienen rigidez a tracción y que generalmente, con anterioridad a recibir solicitaciones exteriores, son previamente pretensados.

No fue hasta los años cincuenta del siglo XX cuando se comenzó a desarrollar su uso arquitectónico en forma de grandes estructuras formadas por elementos que se encontraban únicamente tensados. Esta situación inovadora a mediados del siglo XX fue debido principalmente a los avances en el desarrollo tecnológico de elaboración de materiales textiles. Existen diversos tipos de estructuras tensadsas empleadas en edificios especiales como aeropuertos (como el de aeropuerto de Jeddah ubicado en Arabia Saudita).5Estadios de futbol, ruedos, plaza de toros, y espacios de celebración de grandes eventos, circos, grandes almacenes.

Reseña histórica

Vista aérea del Olympia Eissportzentrum, Múnich, Alemania

Las cubiertas textiles proporcionan características luminosas

características.

En el siglo XXI, la mayoría de los grandes estadios deportivos (un ejemplo es el Millennium Dome) son cubiertos con estructuras tensadas, así como terminales de aeropuertos, circuitos de Fórmula 1 y centros comerciales, con superficies superiores a los 100.000 m2. Este tipo de arquitectura encuentra aplicación en el diseño arquitectónico de edificios, como en el diseño de estructuras en el espacio. Los programas de simulación son muy empleados en las fases de diseño y permiten mejorar las formas. Los avances e innovación en nuevos materiales permiten nuevas estructuras.

La forma y comportamiento físico de las estructuras textiles difiere mucho de las convencionales estructuras de pórtico rígidas que se usan en la mayoría de los edificios. Los proyectistas de las estructuras textiles tienen en cuenta tres factores estructurales fundamentales: la elección de la forma superficial, los niveles de pretensado y la deformidad de la superficie. Hay que considerar también el ambiente interior, al igual que la elección del tipo concreto y la transparencia de la membrana que se vaya a utilizar.

Forma y comportamiento

PretensadoEl pretensado contribuye de manera significativa a la rigidez de una membrana, debido a que sus componentes de curvatura interaccionan para retener lo que de otro modo serían importantes deformaciones, típicas de superficies planas o cilíndricas. Los valores de pretensado que se usan en la práctica representan una pequeña proporción de la resistencia última de la membrana. 

• DeformidadA diferencia de lo que ocurre en los modos de construcción de los edificios más convencionales, la deformidad se considera como característica útil e importante de las estructuras textiles. 

Ambiente interiorLa arquitectura textil construye con membranas flexibles que permiten una gran libertad arquitectónica, una iluminación natural en el interior y la valorización de las superficies de las cubiertas. La luz natural es indisociable de la arquitectura textil, es su principal ventaja.

Una vez diseñada la estructura, comienza el proceso de fabricación e instalación. La membrana que se usa para la fabricación de estructuras tensadas suele presentarse en rollos. Estos se cortan en ploters de corte automatizado, siguiendo el patronaje desarrollado por el proyectista. Una vez están los patrones cortados, éstos deben unirse para formar la membrana. Hay diferentes maneras de unir los paños, dependiendo del tipo de trabajo y del tejido elegido.

Detalles Constructivos

Los bordes flexibles curvados permiten el pretensado de la tela como resultado de la fuerza de tensión que se aplica en el elemento de borde. Mientras que los bordes rígidos sostienen la tela de manera continua mediante una estructura soporte, que tiene mayor rigidez lateral en comparación con la de la tela.

Finalmente están los mástiles, que pueden ser intermedios o perimetrales. Los mástiles intermedios suelen llevar un anillo metálico en su parte superior que permite controlar el nivel de tensión de la membrana. 

El proceso de instalación debe ser previsto durante el diseño de la estructura, sobre todo si es de gran tamaño. Hay que elaborar un método adecuado, teniendo en cuenta todas las condiciones de trabajo, la estabilidad de la estructura paso a paso, el manejo del material, la ubicaron de la obra y las condiciones meteorológicas que vayan a darse durante el periodo de izado. Se debe proporcionar a los instaladores el diseño de los detalles de las piezas estructurales y las conexiones, así como los pesos de cada una de las piezas.

El uso del ETFE como material constructivo está suponiendo toda una revolución en los diseños arquitectónicos debido a su ligereza y durabilidad que ofrece enormes posibilidades para la cubrición de grandes superficies.

Copolimero de etileno-tetraflúoretileno

ETFE es la sigla que denomina al copolímero de etileno-tetraflúoretileno, un material plástico emparentado con el Teflón, muy durable, adaptable y que puede ser transparente.

El ETFE está siendo utilizado en muchas mega estructuras en la actualidad, como en la Villa Olímpica de Beijing, donde se construyen un enorme centro acuático cubierto, 'hecho de burbujas'

Originalmente fue diseñado (alrededor de los años '70 cuando DuPont inventó un polímero de fluoro-carbono para ser utilizado como material aislante en la industria aeronáutica) para cubrir las necesidades de un material altamente resistente a la corrosión y de gran fortaleza bajo condiciones de variaciones térmicas muy amplias.

Una propiedad muy interesante para los arquitectos es que puede producirse como un film muy delgado y durable empacado en rollos por sus fabricantes: DuPont (Tefzel), Asahi Glass Company (Fluon) y Vector Foiltec (Texlon)

Se puede utilizar en forma de hojas, como un vidrio, o inflado en paneles neumáticos (tal el caso de la mayoría de los proyectos más conocidos) como el Allianz Arena en Alemania

Propiedades

Es un material de última tecnología derivado del teflón, de gran transparencia, resistencia y durabilidad.

Conforma cojines de aire a presión de gran ligereza, lo que permite estructuras muy livianas de grandes dimensiones y libertad de formas.

Otras propiedades muy importantes son: su peso es de sólo el 1%, transmite más luz y su costo es entre 24% y 70% menor, comparado con el vidrio.

Además es muy resistente, pudiendo soportar hasta 400 veces su propio peso con una vida útil estimada de unos cincuenta años; repele la suciedad; puede estirarse hasta tres veces su largo sin perder su elasticidad y es totalmente reciclable.

Permite el control climático mediante la impresión de sus capas, ayudando a mantener una temperatura uniforme independientemente de las condiciones en el exterior

Las láminas ETFE son reciclables y autolimpiables. Al ser antiadherentes, el agua de lluvia arrastra la suciedad de la capa exterior evitando que se ensucie y oscurezca. Además pueden ser estampadas o coloreadas, lo que reduce la transmisión de la luz solar, permitiéndo, al mismo tiempo, la iluminación natural de grandes zonas

una 'tira' de ETFE puede medir hasta 55m de largo por 3,66m de ancho.

Generalmente dos o tres capas del material son soldadas y embarcadas en forma plana, luego se inflan in situ formando los paneles neumáticos o 'almohadones'.

Estos paneles requieren de una presión de aire semi continua para mantenerlos estables y agregarle propiedades térmicas,

El peso propio inferior a 1 kp/m2 que, junto con la resistencia y flexibilidad del material, permite obtener cubiertas completas extraordinariamente ligeras, sin correas intermedias, de entre 5 y 10 kp/m2.

El coeficiente de transmisión de la luz permite el aprovechamiento de la iluminación natural sin necesidad de recurrir al vidrio, cuya rigidez requiere sobredimensionado.

La puesta en obra es un montaje de elementos prefabricados que se podrán desmontar y reciclar.

Hoy en día, las estructuras textiles se encuentran en casi todas las zonas climáticas del mundo y sirven para una gran variedad de funciones. Los materiales que se usan para fabricar estas membranas han cambiado mucho desde sus comienzos, ya ya se pueden encontrar tejidos altamente tecnológicos.

Los materiales comúnmente utilizados en la confección de las membranas reflejan más del 75% de la energía solar incidente, (absorben el 17% y transmiten el 13% de la luz solar incidente), lo cual hace que sean muy eficaces como cubiertas en las zonas templadas, tropicales y áridas. Pero también tienen un buen funcionamiento en zonas templadas, combinados con otros sistemas constructivos.

Ventajas

Una desventaja importante es que puede ser dañado por elementos punzantes aunque, si se rasgara, podría emparcharse en caliente con piezas del mismo material.

otra importante desventaja es que los paneles, al utilizarse inflados en las cubiertas, pueden amplificar los ruidos de la lluvia ya que la tensión superficial de las caras del 'almohadón' actúan como el parche de un tambor.

Desventajas

su utilización en interiores, como divisiones de oficinas, presenta el problema de que el ETFE transmite más sonido que, por ejemplo el vidrio o la madera, y resulta ciertamente inconveniente en salas de reuniones o conferencias.

Conclusión

Los tejidos que se pueden emplear son numerosos: PES-PVC, ETFE, silicona, PVDF, impermeables, calados, de colores… Dependiendo del uso de la instalación, así como del lugar, el riesgo de nevadas, la temperatura media exterior, entre otros factores, se usará uno u otro. Incluso se puede acudir a varias membranas, con cámaras de aire intermedias o aislantes, para poder disponer de una mayor protección térmica.

FIN ._.