Materiales compuestos innovadores en la Conferencia AIA 2018

Arcitell ofrece una alternativa de revestimiento ligera, no combustible vs. ladrillo y piedra pesados e intensivos en mano de obra. FUENTE: CW.

La Conferencia AIA 2018 sobre Arquitectura, la reunión nacional anual del Instituto Americano de Arquitectos (AIA, Washington, DC, EE. UU.), se celebró del 21 al 23 de junio en Nueva York. La División Arquitectónica de la Asociación Americana de Fabricantes de Compuestos (ACMA) exhibió su quinto Pabellón de Compuestos anual incluyendo los mejores proyectos de su 3er DESAFÍO DE DISEÑO DE COMPUESTOS anual para estudiantes de arquitectura y diseño.

"Concepto AIA" panel compuesto madera-fibra de carbono (arriba izq.) hecho usando molde adaptativo digital (arriba der.) y es maqueta a escala 1:10 de diseño de techo Active Grid Monocoque para Centro de Aprendizaje UAV en Austria (abajo). FUENTE: Digital Architects
Centro de Aprendizaje UAV diseñado con Universidad de Artes Aplicadas Viena, Instituto de Arquitectura, Estudio Kazuyo Sejima.

Un nuevo expositor este año fue Arcitell, LLC (Hagerstown, MD, EE. UU.) una joint venture entre Acell (Milán, Italia) y Belden Brick Co. (Canton, OH, EE. UU.). Este sistema de revestimiento comercial y residencial usa un sándwich compuesto de fibra de vidrio/resina fenólica con núcleo de espuma fenólica de celda abierta para proporcionar un panel no combustible que parece y se siente como ladrillo pero a una fracción del peso y mano de obra de la mampostería tradicional. "Hay gran escasez de mano de obra cualificada y los costes instalados de mampostería tradicional aumentan", explica el VP de Ventas y Marketing de Arcitell, Ben Skoog. "Esta joint venture entre un innovador en materiales compuestos y una empresa nacional de materiales de construcción trae esta tecnología patentada a Norteamérica". Con fibra de vidrio suministrada por Owens Corning y resina de Hexion, este sistema fácil de instalar puede venir en una variedad de acabados superficiales, incluyendo piedra, teja de cedar, cobre, aluminio y cerámica. "La construcción modular fuera de obra crece", dice Skoog, "y Arcitell ofrece no solo construcción más rápida sino menor peso, reduciendo complejidades de instalar ladrillo y piedra tradicionales en estructuras modulares". La empresa está completando pruebas para certificación de revestimiento estructural incluyendo ASTM 136 para materiales de construcción no combustibles. Productos para construcción residencial deberían estar disponibles 1T 2019.

Otro producto nuevo en exposición fue los paneles compuestos de fibra de vidrio Duroprotect SP de Röchling Glastic Composites (Cleveland, OH), ofreciendo alternativa ligera y reutilizable para protección contra huracanes vs. contrachapado u OSB (tablero de virutas orientadas).

Madera y fibra de carbono

Otro destaque fue un panel compuesto de madera-fibra de carbono de 3,7 m largo x 1,6 m ancho diseñado e ingeniado por Digital Architects (Viena, Austria) como demostrador de su sistema de construcción de techo Active Grid Monocoque (AGM). El socio de desarrollo ma.lo architectural office, con su gran experiencia en planificación arquitectónica y gestión de proyectos, ha trabajado estrechamente con Digital Architects para poner el Sistema AGM en el mercado y realizar proyectos futuros. "Apoyado por Altair Engineering con su software HyperWorks, el panel AGM se fabricó usando material de fibra de carbono SPRINT y un material de núcleo de madera de balsa flexible llamado BalsaFlex, ambos suministrados por Gurit, y acabado con chapa de haya. El panel "Concepto AIA" expuesto representa una maqueta a escala 1:10 de un diseño de techo para un edificio de oficinas en el Tirol, Austria. Este Centro de Aprendizaje UAV presenta una forma de techo no simétrica, de doble curvatura logrando una luz de techo de más de 100 m y espesor unificado de solo 10 cm. "Normalmente tendríamos que mantener la forma plegada en patrón simétrico para lograr esta luz a este espesor", explica el cofundador de Digital Architects, Atanas Zhelev. La búsqueda de este concepto de edificios inteligentes con estructuras de compuestos es parte de investigación en la Universidad de Innsbruck, Instituto de Arquitectura Experimental – Hochbau.

La forma ondulada única del panel Concepto AIA se fabricó en el taller de socios técnicos Curve Works usando su molde adaptativo digitalizado por ADAPA para termoformar y procesar grandes estructuras plásticas y de compuestos (leer mi artículo 2018 sobre utillaje reconfigurable).

Competición de Diseño Estudiantil

El DESAFÍO DE DISEÑO DE COMPUESTOS ACMA incluyó 27 equipos (150 estudiantes) de 6 escuelas encargados de desarrollar formas innovadoras de usar materiales compuestos en componentes o ensamblajes arquitectónicos y de construcción. La competición fue organizada por la División Arquitectónica ACMA con supervisión de David Riebe, VP de Windsor Fiberglass (Burgaw, NC, EE. UU.).

Equipo Tubular Knitting: Jingjing Liu, William Qian, Xiaohang "Gloria" Yan, Jingxin Yang y Yuheng "Amber" Zhu trabajando con director del Cornell Robotic Construction Lab (RCL) Sasa Zivkovic y Christopher Battaglia.

Primer puesto para un equipo de Universidad Cornell por su diseño "Tubular Knitting". Adaptaron mecanismos de punto estándar para construir preformas de rovings de vidrio y luego usaron globos inflados como formas temporales para mantener los rovings en su lugar durante la impregnación de resina. Las estructuras curadas resultantes forman columnas orgánicas capaces de proporcionar el soporte de la madera a 1/10 del peso en un taburete demostrador.

Conceptos de diseño para aplicación de técnica de construcción compuesta Tubular Knitting.
FUENTE: Equipo Tubular Knitting Cornell RCL.

Segundo puesto para estudiantes de Universidad Estatal de Ohio por su diseño "A Tough Tuft". El equipo se inspiró en el artista austríaco Erwin Wurm y el diseñador americano Andrew Kudless, pero en lugar del yeso usado en paredes estéticas sobreinfladas de Kudless, usó espuma de poliuretano expandible. El equipo usó varillas para crear mechones en el polímero espumante vertible de 2 componentes y tela para impartir acabado superficial deseado. Fácilmente escalables, estos paneles impartirían propiedades acústicas y personalidad a paneles de aislamiento estructural y sistemas de acabado interior clip-on.

"A Tough Tuft" por estudiantes OSU Chris Block, Jon Decipeda y Rachel Ghindea con Prof. Asistente Justin Diles. FUENTE: OSU Knowlton School.

El tercer diseño, "Don't Leave Me Hangin'" fue para otro equipo de Cornell que impregnó rovings de fibra de vidrio trenzados y usó gravedad para formarlos en estructuras catenarias reminiscentes de telas de araña.

"Don't Leave Me Hangin'" por Karolina Piorko, Veronika Varga y Song Ren con director RCL Sasa Zivkovic y Crhistopher Battaglia.

Mención honorífica para estudiantes de Arquitectura de Pregrado de Pratt Institute, Andy Kim y Barbara Miglietti, por su diseño "Belt Pop Surface". "Explorábamos cómo cambiar la forma de un panel FRP plano introduciendo cortes y ranuras", dice Miglietti. El prototipo translúcido usó un router CNC para cortar las "cintas" en la superficie, que luego se plegaron y remacharon para crear una estructura texturizada pero rígida. La exposición en blanco y negro se cortó con chorro de agua.

"Belt Pop Surface" por Andy Kim y Barbara Miglietti con faculty Jason Lee, Prof. Chei Wei Wang y Prof. Richard Sarrach, usa patrones de corte digitalizados en láminas FRP para crear miríadas de patrones y estructuras 3D plegando y remachando.