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Composites Q. Issue nº3 - CONSTRUCCIÓN

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Magazine "COMPOSITES QUÍMICAMENTE"
Issue nº3
CONSTRUCCIÓN

Publicado en: Educación
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Composites Q. Issue nº3 - CONSTRUCCIÓN

  1. 1. Q U Í M I C A M E N T E COMPOSITESISSUE Nº3 DICIEMBRE 2019 ARQUITECTURA EFÍMERA PIANO ACCIONA ERRE ARQUITECTURA ESCULTURAL FULLER HADID FACHADAS ROSELLI EL ARQUITECTURA MEDITERRÁNEA COMTEMPORÁNEA LOSCOMPOSITES ENLASAGRADAFAMILIA CASINO
  2. 2. 04 10 14 08 CONTENIDOS ARQUITECTURA EFÍMERA SAGRADA FAMILIA ESCULTURAS EL CASINO COMPOSITES Químicamente Issue Nº3 Diciembre 2019 Contenido: Helena Abril Lanzuela Fotografías: Helena Abril Lanzuela Composites World y Acciona Colaboraciones: NAN Arquitectura Arte y Cemento www.compositesquimicamente.es 12FACHADAS
  3. 3. 03 EDITORIAL Los composites son los materiales idóneos para la construcción del siglo XXI Cuando mi padre tuvo por primera vez en sus manos una barra corrugada gris, fabricada en composites pultruídos,mepreguntó,¿y ésto, dónde se vende?. Los composites presentan infinidad de ventajas en el sector de la construcción. Algunas de ellas evidentes a simple vista, como su ligereza o conductividad térmica, tan inferiores a las del acero y otros metales que los convierten en materiales únicos. Con únicamente sostener por un instante una varilla de fibra de vidrio, un experto en construcciónaprecialos beneficios en el uso de estos materiales. Entre sus propiedades de interés en construcción están su alta resistencia química, a la corrosión y a agentes ambientales, que otorga larga vida útil a las piezasdecompositeybajo coste de mantenimiento. Otra ventaja distintiva es su idónea relación peso- resistencia, que junto a la posibilidaddedisposición específica para soportar esfuerzos losconvierteen materiales ideales para aplicación estructural. Su grado de flexibilidad para moldearlos sin casi restricciones en tamaño, formas,coloryacabado,es valorado por arquitectos. Existen distintos tipos de materiales compuestos y en función del refuerzo, core, matriz, etc. presentan unas propiedades u otras de impacto, compresión, tracción, elongación a rotura, flexión, coeficiente de dilatación/expansión térmica, aislamiento, etc. Tras más de una década de aquel momento, edito este magazine, cuando todavía los composites continúan siendo vanguardistas. Y la dedico a quienes usan los materiales y conocen la construccióndesdelabase: a los aparejadores, constructores, albañiles y en especial a Félix Abril, mi padre.
  4. 4. AAmerica's Cup, la competición más antigua del mundo recaló en Valencia en el año 2004 y los sindicatos estuvieron en el Port America's Cup hasta 2011. La arquitectura efímera de las bases nos ha regalado obras interesantes en Composites. ARQUITECTURA 04 EFIMERA
  5. 5. El equipo creado por Patrizio Bertelli,directorgeneraldePrada y patrocinador habitual, desde 1997 ha participado en distintas competiciones y en cinco America's Cup. En la primera que se celebró en Valencia y que congregó a 12 sindicatos, confió en Renzo Piano para la construccióndesuBaseenelPort America's Cup de Valencia. Unedificiosingularyefímeroque serviríaparaalojaralequipoysus barcos y que se construyó en 2006 con velas recicladas de Kevlar y Carbono que habían sido usadas en competición. Se utilizaron 50 velas con alta resistencia a la tracción y la elasticidad por su composición, quesecortaronycosieronamodo de mosaico y se reforzaron con paneles de policarbonato para aumentar su rigidez y garantizar un cierre estanco. Se pre- ensamblaron sobre marcos de aluminio instalados sobre estructura de acero formando una escultura semitransparente de 485 paneles y 3100 metros cuadrados de superficie. La piel del edificio le otorgaba susingularidad,latransparencia de las velas conformadas con refuerzos (Aramida y Carbono) - típicamente utilizados en la fabricación de los composites estructurales, permitía una entrada de luz natural durante el día y creaba un efecto linterna por la noche. Al efecto especial de luces y sombras sobre la configuración ligera y sencilla, se unía el hecho del reciclado y recuperación de los materiales compuestos, poniendo en valor el trabajo del arquitecto que supo aunar a la perfección los valores que el equipo de Luna Rossa compartía. De hecho en su visita a la Base escribió en una pared exterior "chi nu se straggia ninte!" (aquí no se desperdicia nada!), explicando así su idea de la reutilización de las velas como paneles de cerramiento. Renzo Piano que nació en la ciudad de Genova en 1937 y recibió el Premio Pritzker de Arquitectura en 2008 siempre ha estado muy ligado al mar apreciándose una influencia en su arquitectura. Alguna de sus obras más destacadas son el Centro Georges Pompidou, la regeneración del Puerto de Génova y el reciente Centro Botín, inaugurado en 2017 en Santander. El edificio singular, la base del Luna Rossa se derrumbó en 2015 paralaconsolidacióndelaMarina de Valencia como espacio público y ciudadano, pero el trabajo de Renzo Piano quedará en la memoria de todos los amantes del mar y de los composites, como un ejemplo de la arquitectura efímera y sostenible. Renzo PIANO, la base del Luna Rossa Challenge en la 32nd America's Cup en Valencia. 05
  6. 6. Se trata . r En 2015 se erigió el primer faro de todo el mundo fabricado en composites, en Valencia. Fue encargado por la Autoridad Portuaria de Valencia y diseñado por su director de Infraestructuras, D. Ignacio Pascual,parasustituiralantiguo , que tras la ampliación del puerto ya no era funcional. El faro de fibra de carbono y de vidrio de 32 metros de altura y con autonomía propia basada enenergíasolarseconstruyóen el Centro de I+D de Acciona Infraestructuras, una de las empresas pioneras en el uso de composites en construcción. En esta ocasión contaron con la participación de AIMPLAS, logrando en Marzo de 2016 el premio a la innovación en el sector de infraestructuras, otorgado por JEC WORLD. ACCIONA,un faro en composites para el nuevo Puerto de la Marina de Valencia 06
  7. 7. En 2015 se inauguraba la nueva sede de EDEM LANZADERA y ANGELS sobre la base del ganador de la 33th Edition de la America's Cup, el BMW ORACLE, rehabilitándose así un edificio concebido para existir durante tres años y re-convirtiéndolo gracias a los composites en un edificio atemporal que alberga una reputada escuela en negocios. th 07 ERRE Arquitectura, un edificio renovado en composites El edificio de 18000 m2 diseñado por J. Martí de RStudio incorpora paneles de composites fabricados por los procesos de RTM, HLU y Spray-Up por MIRAPLAS y perfiles de pultrusión por TECNIPUL y POLYMEC. Silaparteexterior,formadaporuna envolvente de composites impresiona desde fuera por su colorblancoycontinuidad,unavez dentro y accediendo al segundo piso,cuandoalcanzamosavertoda la Marina Real y el sol r llena la sala completamente vacía, se engrandece aún más ese papel funcional y embellecedor de los composites en esta especial persiana siempre abierta al mar. El tiempo lo cambia todo y la que fue base de BMW ORACLE ya no puede verse en el Port América's Cup, aunque sigue estando presente: su estructura, sus cimientos y su esencia: un espíritu ganador y de justicia que permanecerán siempre . Ahora se visualiza el futuro, con el edificio EDEM en la Marina de Valencia, un centro para emprendedores, estudiantes, ejecutivos, etc. que fomenta el talento, envuelto en materiales compuestos.
  8. 8. AntonioGaudíyavaticinóel acercamiento de la construcción a los nuevos materiales. Proyectó su obra magna de un modo inusual hastaentonces,por partes, sabedor de la imposibilidad que una sola generación construyese todo el templo. Gaudí afirmaba que “una obra así tiene que ser hija de una larga época, cuanto más larga mejor; hay que conservar siempre el espíritu del monumento, pero su vida tiene que depender de las generaciones que se la transmitan y con quienes vive y se encarna”. Con ello, fomentó el espíritu de superación que pervive. Visionó la obra y trabajó para legarnos sus ideas a través de bocetos, planos y modelos en yeso, convencidodequenuevas tecnologías, materiales y procesos permitirían una mayor eficacia en el proceso constructivo. Y como predijo, sucedió, los composites participan del proyecto en forma de moldes, creando las geometrías que planificó. Sostienen el hormigón armado en el proceso de fraguado, etc. El taller de modelistas de la Sagrada Familia elabora los moldes de composite a partir de modelos de yeso, configurando las columnas prefabricadas de una sola pieza que se repiten en la nave, en el transepto y los ábsides. Los utillajes se usan para las columnas confeccionadas in situ, que se hallan en las torres de los evangelistas y las bóvedas idénticas a 30 metros del suelo. Estos moldes permiten ahorrar tanto en tiempo como en coste durante la ejecución de la obra. En definitiva, los composites llamados “los materiales del siglo XXI” comienzan a formar parte de la Basílica, optimizando el proceso, tal y como auguró el modernista. Casi un siglo después de su muerte, nos planteamos la posibilidad de la inserción de nuevos materiales en el sector de construcción. Tantoesasí,queen2012en la XXI edición de las Jornadas de Materiales Compuestos, en Barcelona se hizo hincapie en este acercamiento, con la ponencia “Rompiendo barreras para la aplicación de materiales compuestos M O L D E S D E C O M P O S I T E S 08
  9. 9. El acercamiento de la Construcción a los Composites ANTONIO GAUDI SAGRADA FAMILIA 09
  10. 10. BUCKMINSTER FULLER'S FLY'S EYES En la facultad de Químicas conocí una parte de la historia del diseñador, inventor, filósofo y poeta norteamericano B. Fuller, peculiar sí, pero he aquí la razón, en el año 1985 se descubrían nuevas formas moleculares del carbono, las más estables en la naturaleza, superiores al grafito y al diamante, por Kroto, Curl y Smalley (Premio Nobel Química, 1996). Y estos químicos, decidieron rendir un homenaje póstumo al visionario Buckminster y denominaron a las nuevas moléculas: FULLERENOS. La disposición ordenada de los átomos de carbono en combinaciones de pentágonos y hexágonos se conforman en tipos de geometría que recuerdan a los denominados domos geodésicos inventados por Fuller en 1949. Fuller, que murió en 1983 nunca tuvo conocimiento que la Química le honró con este reconocimiento, y paradójicamente esa era la respuesta de nuestra ciencia a su contribución, en especial a la Química del Carbono, pues Fuller había construído algunos de sus domos, ya por las décadas de los 70 y 80 en Composites. Desde 2013, la ciudad de Toulouse acoge gracias a la compra y restauración por parte del arquitecto Robert Rubin, al mayor de los tres prototipos, según Fuller “diseñado para ser una casa autónoma”. En La France y a orillas de La Garonne, en Port Viguiere y dentro de Le Festival International d’Art de Toulouse se puede admirar el “Fly’s eyes” de 50 ft. de altura, construído en Fibra de Vidrio y Resina de Poliéster en 1981 por el surfista John Warren, quién participó de la restauración deestamajestuosaobra,en colaboración con Daniel Raiser, una obra de arte que estuvo abandonada pocos años después de la muerte del inventor. 10
  11. 11. Existen dos domos más, el de 12 ft. propiedad del arquitecto y amigo de Fuller, Sir Norman Foster y el de 24 ft. de Craig Robins, restauradoconmotivodela Design Miami 2011 por el constructor de barcos de la America’s Cup : Goetz Composites, supervisado el proyecto también por Raiser y Warren. Goez Composites ha ido más allá, con la tecnología actual a disposición de los fabricantes de materiales compuestos, escanearon todas y cada una de las piezas reparadas, para completar un exhaustivo archivo de renders 3D en Rhinos, a disposición del Buckminster Fuller Institute, con el fin de confeccionar por CNC moldes en composite y construir futuros nuevos “Composite Fly’s eyes” La filosofía de FULLER aplicadaalamayorpartede su obra, “Doing more with less” hoy se acrecenta a su máxima expresión. El Domo de 24 ft. se ubicó en 2014 en el acceso al garaje del Palm Court at the Miami Design District. C. Robbins, a propósito de su nuevavidadijo“enelDesign District se puede caminar y ver el arte y diseño, y en el Fly’s Eye los visitantes experimentanlaobradearte de Fuller, desde el interior”. 11
  12. 12. El Sheraton Hotel Malpensa en el Aeropuerto de Milán, de Riccardo Roselli apuesta por los Composites para recibir a susvisitantesenlacapitaldel diseño.. El estudio King Roselli Architetti pretendía en el proyecto de 2005- 10, cubrir los distintos edificios que conforman el hotel con una carcasa sin juntas aparentes que los envolviese y les otorgase un diseño reflexivo de los Alpes cubiertos de nieve justo detrás. Tras desestimar materiales como zinc, titanio, poliuretano, corian, hormigón, etc. porque no garantizaban un correcto rendimiento para tales dimensiones, ya que la fachada debía ser estable al cambiodetemperaturasdela zona entre -20ºC y 50ºC, se decantó por composites fabricando paneles de fibra de vidrio por pultrusión. Laestructuradelhotelde420 metrosdelargo,64metrosde ancho y 21 metros de altura consta de 3 plantas con unas 420 habitaciones, cafeterías, restaurantes, y un centro de conferencias de 2000 m2. En su coste de 47 millones de euros incidieron los Composites, debido a su excelente relación de peso/ volumen que permitió que la carcasa fuese fácilmente instalada con un gasto mínimo de manipulación. El Gruppo Degennaro Bari, constructora contó con el know-how del fabricante de fibra de vidrio 3B Fibreglass y Progettazione Costruzione Ricerca (P.R.C.) expertos en Composites, quienes en 2011 fueron reconocidos con el galardón en la categoría de "Innovación en la construcción" por JEC Composites. No solo su ligereza sino sus propiedades mecánicas en comparación con otros materiales como el metal y su resistencia a la corrosión, aislamiento térmico y acústico determinaron su elecciónporlosarquitectos. Así como su bajo coeficiente de expansión térmica, que garantiza la estabilidad requerida por la variación de temperaturas. El diseño de los perfiles lo realizó P.R.C. por análisis de elementos finitos FEA y cargas de diseño y modelado por elementos finitos FEM usando CATIA V5 de Dassault Systèmes. Se calcularon cargas de diseño específicas de 15000 N, con fuerzas distribuidas y cargas de viento de 0.001 MPa. Se fabricaron 9.66 Km de perfilespultruidosde22x0,5 m , con radio de curvatura de 2.5 a 13.8 metros. 12
  13. 13. Laresistenciaacorrosión,aguay fuego segarantizóconunaresinadepoliéster M1F10 y fibra de vidrio en forma de roving continuo: Advantex Vidrio tipo E, libre de Boro de 9600 tex fabricado por 3B. Para el acabado se incorporó Mat y un velo de superficie para otorgarle protección UV. La velocidad de fabricación del perfil osciló entre 300 - 600 mm/min en función del tamaño de la pieza, siendo la Temperatura del proceso de 120ºC. Al perfilpost-curadoseleaplicóunacapa de acabado final de cuarzo con tecnología QflexTM de PCR que es repelente al agua y se revistió con una película de color blanco-gris. La membrana de composites de 6500 m2 tiene la función de fachada ventilada ocultando los equipos de ventilación, calefacción, aire, etc. Se soporta sobre un marco de tubos de acero y composites pultruidos sobre el que se unen los paneles sin adhesivos, ni elementos de unión, lo que confiere un acabado liso y homogéneo, requerimiento explícito del arquitecto. El edificio concebido como objeto de diseño para la capital mundial del diseño demuestra que los materiales compuestos presentan propiedades técnicas inigualables, para ser integrados como materiales constructivos en los proyectos más vanguardistas y con un valor añadido: reduciendo los costes operativos. . R I C C A R D O ROSELLI 13 Fachadas SHERATON
  14. 14. Para buscar una solución efectiva, la empresa Talleres Xuquer contó con el asesoramientodetécnicosdeProductos Jemg-Gazechim y sus partners en la selección de las materias primas. La secuencia tipo sándwich consistió en dospielesde3mmdeespesor,formadas por tejidos y CSM de fibra de vidrio combinada con resina viniléster con resistencia al fuego. Para el acabado, se eligiió un gel-coat resistente a la hidrólisis, a la intemperie losrayosUVyalenvejecimiento,decolor RAL 1014. Y un core de PIR de 15 mm, que aligera el panel y le confiere un aislamiento acústico y térmico. Leer el Artículo completo publicado en la revista Arte y Cemento, Nº2127 ARTEYCEMENTONº2127 14 VENTAJAS Y CUALIDADES 1. Ligereza y por tanto disminución: - Tiempo puesta en obra - Riesgos de seguridad - Costos almacenamiento - Costo estructura apoyo 2. Resistencia química que permite: - Bajo mantenimiento - Fácil limpieza - Protección UV - Resistencia al fuego 3. Otros propiedades de Composites - Estabilidad dimensional - Resistencia específica - Formas orgánicas - Acabados color, texturas
  15. 15. EltrasladodelCasinosellevó a cabo en 2011, a un enclave donde había otros edificios singulares, como el Palau de Congresos y el Hotel Hilton, proyectados por Norman Foster, el Mestalla en construcción,etc.Elconjunto configura uno de los accesos a la ciudad, por lo que este concepto de edificio, sirve para ofrecer una imagen en consonancia con su entorno, y se proyectó por Arquitectura Mediterránea Contemporánea, liderado por José Mª Lozano en colaboraciónconAnaLozano y Nacho Moscardó en el área de interiorismo. Con un aforo de 1.500 personas y 239 plazas de aparcamiento, dispone de varias salas de juego en la planta principal, una zona de restauración y una sala defiestasen elsemi-sótano además de las áreas para la zona administrativa, de servicios, etc. Enelproyectoseapostópor la integración de nuevos materiales como son los composites, aportando un valor añadido además de diferenciadoralanovedosa arquitectura del edificio. En concreto, se usaron para las letras retro-iluminadas de la fachada y en la marquesina. La problemática de realizar la marquesina en madera llevó a buscar una solución en composites y Talleres Xuquer eligió el proceso de compactación, debido a las dimensiones de las piezas y requerimientos. Su primera dificultad fue el diseño de un único molde “perfecto” para cada una de las piezas, todas geométricamente diferentes en dimensiones, con dobles radios de curvatura e inclinación según posición en obra. El molde de 14x4 m se diseñó con CAD-CAM era versátil, ligero y de composites, permitiendo el movimiento para fabricar los paneles. Avenida Cortes Valencianes CASINO DE VALENCIA 15
  16. 16. C O M P O S I T E S Q U Í M I C A M E N T E Z A H A H A D I D "Esta es una de mis actuales preocupaciones: El desarrollo de un lenguaje orgánico arquitectónico, basado en las nuevas herramientas arquitectónicas que me permitan integrar formas altamente complejas en espacios fluidos y sin costuras”

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