El estudio de arquitectura Ibuku, con sede en Bali, ha completado una cubierta ligera y ondulante que cubre una pista polideportiva en un campus escolar de Abiansemal (Indonesia). La intrincada cubierta está hecha enteramente de bambú, y su resistencia estructural se deriva de una geometría de doble curvatura. El Arco es un proyecto que innova al tiempo que se basa en las técnicas locales tradicionales de construcción con bambú.
En 2021 Ibuku completó el Arco para la Escuela Verde, una institución que fomenta el aprendizaje en un entorno natural. El proyecto de bambú es la adición más reciente a un campus que ya alberga varios edificios experimentales diseñados en consonancia con las ambiciones de la escuela de enseñar sostenibilidad a través de colaboraciones con la comunidad local.
El estudio de diseño Ibuku, con sede en Bali (Indonesia), fue fundado por la misma familia que dirige la Escuela Verde. Ibuku -palabra que significa "nuestra madre" en indonesio- ha forjado su reputación experimentando con las formas naturales del bambú y trabajando con artesanos locales que llevan toda la vida construyendo con este material.
El Arc se diseñó en colaboración con el especialista alemán en bambú Jörg Stamm y la empresa británica de ingeniería estructural Atelier One. Desde el punto de vista programático, el proyecto es sencillo: consiste en un espacio abierto de bienestar y un gimnasio. Sin embargo, su complejidad radica en su extraordinario revestimiento: un caparazón curvilíneo que, desde el exterior, parece una lámina lisa bailando entre los árboles y, desde el interior, ostenta una ingeniosa estructura granular.
Construir con bambú
El bambú ofrece una maleabilidad, durabilidad y belleza difíciles de comparar con otros materiales de construcción. "Usamos bambú simplemente porque lo tenemos en Indonesia", dice Defit Wijaya, jefe de arquitectura de Ibuku. "Forma parte de nuestro patrimonio cultural y lo utilizamos desde hace mucho tiempo".
No cabe duda de que el saber hacer de la construcción con bambú es social. El bambú es originario de climas tropicales y abunda en el sur y el este de Asia, el Pacífico Sur y América Central y del Sur. Los habitantes de estas regiones llevan cientos de años trabajando con el bambú, y los constructores actuales conocen bien las posibilidades y limitaciones de este material.
De hecho, hay muy pocos preparativos que hacer antes de iniciar un proyecto como el Arc en un lugar como Bali. "Tenemos muchos artesanos que ya pueden trabajar con este material", dice Wijaya. "Han recibido formación sobre cómo utilizarlo. Entienden que, si haces esto, se romperá y, si haces aquello, no". El proyecto, en cambio, pretende enseñar a los visitantes y usuarios lo que es el bambú, según Wijaya. "Intentamos formar la mentalidad de la gente sobre este material", afirma.
El bambú es sostenible, fuerte y económico. Aunque no se cultiva en todas partes, es un producto relativamente barato que está disponible en todo el mundo debido a su abundancia y rápido crecimiento en ciertos climas. Los bambúes tropicales suelen crecer más que las especies templadas y, por tanto, tienen paredes más gruesas, lo que a menudo se traduce en mejores propiedades estructurales y mecánicas para su uso en la construcción de edificios. El bambú utilizado para construir el Arco procede en su mayor parte de Bali, con una pequeña porción de Java.
Gracias a su corto ciclo de crecimiento y a su capacidad de retención de carbono, el bambú es uno de los materiales de construcción más sostenibles del mercado. El bambú puede cosecharse al cabo de unos cuatro años, frente a una media de 30-40 años para los árboles que producen madera en masa.
Aunque el bambú se utiliza fácilmente en las zonas rurales, su uso como elemento estructural no está permitido en la mayoría de las ciudades. Esto se debe en parte a su variabilidad como material natural, a su probabilidad de pudrirse cuando se expone al agua y a que es un objetivo para la infestación de insectos atraídos por los almidones del bambú.
Aunque la construcción con bambú todavía no se ve en las grandes ciudades, eso no quiere decir que el bambú no pueda convertirse en un material estructural típico en el futuro. La Organización Internacional de Normalización (ISO) publicó en 2004 tres normas sobre la construcción con bambú. En ellas se hace referencia a las normas existentes sobre la madera con métodos de ensayo de las propiedades físicas y mecánicas adaptados al bambú. Varios países, entre ellos China, Colombia, India y Estados Unidos, también han adoptado sus propias normas para el bambú, en distintos grados. En 2021, la Sociedad Estadounidense de Pruebas y Materiales (ASTM) añadió el bambú como material de fibra que puede utilizarse en la fabricación de productos de madera compuesta estructural, por ejemplo.
Materiales tradicionales, geometrías avanzadas
Como varios de los proyectos de Ibuku, el diseño del Arco se inspira en las formas de la naturaleza y se inspira en las propiedades específicas del bambú.
El Arco se basa en la geometría de un armazón cuadriculado "anticlástico". Los caparazones finos poseen fuerza y rigidez debido a su naturaleza curva, como la superficie de un huevo o el caparazón de una tortuga. Y las superficies tensadas, que sólo soportan tensión y no compresión, dependen de la doble curvatura para su estabilidad. Las superficies antiplásticas se curvan en dos direcciones opuestas y adoptan formas como los sillines. El Arco utiliza este tipo de superficies tensadas intersectadas con una estructura de compresión.
Según los arquitectos, el proyecto requirió meses de investigación para determinar cómo construir la forma del tejado. Ibuku empleó superficies intercaladas de tejas de bambú para formar las retículas, que luego se apoyan en una serie de arcos de bambú de 14 metros de altura y 19 metros de luz. En planta, el edificio mide 23,5 metros de ancho por 41 de largo. La estructura tardó ocho meses en construirse.
Material e interior
Dentro del armazón, un espacio ininterrumpido de 760 metros cuadrados permite diversas actividades protegidas del calor del sol ecuatorial de Bali. Al igual que la estructura de bambú y la cáscara, los acabados del espacio interior son cálidos, uniformes y amplios. Mirando hacia arriba, se ve un techo texturado y complejo. Los arcos se asemejan a las bóvedas de crucería de una catedral gótica, extendiéndose desde el vértice del Arco hasta el suelo a lo largo de finas líneas que expresan la ligereza física de la estructura.
El techo se levanta del suelo para permitir la permeabilidad entre los espacios interiores y exteriores. Cuando la luz del sol entra por la base y se refleja en el suelo, se curva alrededor de las superficies curvas del interior de la cáscara y crea patrones interesantes y dramáticos. El diseño de la cubierta elevada también permite que la brisa fluya y proporcione ventilación natural. Los respiraderos situados en el vértice del tejado permiten la salida del aire caliente.
Proteger el bambú
Las columnas leñosas del bambú, conocidas como tallos, suelen estar huecas entre sus anillos o nudos más sólidos, que les confieren resistencia. Los tallos crecen en racimos ramificados a partir de un grueso tallo. Aunque ligeros, resistentes y duraderos, los tallos de bambú deben protegerse de la exposición prolongada al agua, de la luz solar y, sobre todo, de la infestación de insectos que se alimentan de los azúcares del bambú.
Por desgracia, los climas tropicales y subtropicales de los que es originario el bambú y en los que más se construyen edificios con este material, son también regiones propensas a largas temporadas de lluvias, calor extremo y abundancia de insectos. Por eso hay que tener mucho cuidado para proteger adecuadamente el bambú utilizado en los edificios.
"Sólo en los últimos 10 ó 15 años hemos descubierto aquí en Bali cómo podemos tratar el bambú para que sea duradero y resistente", dice Wijaya. Como en otros lugares, en Bali los tallos de bambú suelen protegerse de los insectos con una solución química de bambú con boro, que es una mezcla poco tóxica de bórax y ácido bórico.
Según Wijaya, hay dos opciones para este tratamiento, y el método puede seleccionarse en función de las limitaciones de tiempo y recursos de un proyecto: la primera opción es hundir el bambú durante dos semanas en la solución de boro; la segunda es hervir el bambú en una cámara con la solución durante 24 horas. Antes de exponer los tallos a la solución, se perforan de extremo a extremo para crear agujeros en los anillos sólidos que permitan que el producto químico penetre completamente en el tallo.
Para proteger contra los rayos UV, se aplica al bambú una capa de acabado de vinilo transparente a base de agua. En el caso del Arc, esta aplicación será necesaria cada dos años durante toda la vida útil del edificio.
Por último, para proteger los componentes estructurales del Arc de la exposición a la intemperie, se integraron en el diseño marquesinas profundas y grandes voladizos para mantener los arcos permanentemente a la sombra.
Condiciones impredecibles
Ibuku trabaja en colaboración con ingenieros que proporcionan los cálculos y detalles estructurales, que luego se presentan a un contratista de bambú para su evaluación. Y como consultor de diseño, Ibuku proporciona un conjunto completo de documentos de construcción en los que se especifica la longitud de cada culmo. Pero los modelos son a menudo la forma más eficaz de comunicar la intención del diseño in situ. "Los modelos físicos son muy importantes porque los artesanos los utilizan en lugar de trabajar a partir de los dibujos", dice Wijaya.
Otra preocupación tiene que ver con la variabilidad del bambú. "Los trabajadores intentan copiar los modelos lo mejor que pueden, pero se trata de un material natural, así que no podemos predecir el diámetro", dice Wijaya. "Siempre hay ajustes in situ". Las modificaciones importantes requieren la intervención de Ibuku, mientras que las menores suelen resolverlas los artesanos.
Para orientar mejor a los artesanos, garantizar la calidad de la construcción, probar la resistencia de la estructura y comunicar su diseño, se hicieron una serie de maquetas antes de levantar la estructura.
Detalles de bambú
La base del Arco presenta una serie de zapatas de hormigón esculpidas, que conectan las costillas de bambú con la tierra manteniéndolas a salvo por encima del suelo húmedo. Wijaya afirma que este detalle de los cimientos es muy sencillo. "En todas las estructuras de bambú que he conocido hay una especie de base articulada", explica. "Se coloca un pedestal sobre unos cimientos en función de las condiciones del terreno y se insertan barras de refuerzo en cada pieza de bambú que toca el pedestal".
Una vez colocados los arcos de bambú en su sitio, se hace un pequeño agujero en cada tallo de bambú por encima de la terminación de las barras de refuerzo. Esto permite verter el hormigón hasta una profundidad total de 60 o 70 centímetros, suficiente para anclar con seguridad el bambú a las barras de refuerzo. Durante una de sus visitas a la obra, Ibuku comprobó la posición de cada una de las conexiones de las barras de refuerzo del Arco antes de levantar y verter los arcos.
Los arcos de bambú del Arco parecen brotar orgánicamente de sus pedestales como lo harían de los tallos en el bosque. Las costillas están atadas con alambre de acero en sus cruces para sostenerlas. Cada una de las costillas se une al armazón de rejilla con una serie de sencillos tornillos. El tejado del Arc también es sencillo: una capa de impermeabilización intercalada entre dos capas de tejas de bambú que dan a la estructura un acabado natural por ambos lados.
Todo el sistema de costillas y armazones se sujetó con andamios que sólo se soltaron cuando el hormigón se secó y se completaron las conexiones estructurales.
