Peris + Toral Arquitectes, con sede en Barcelona, ha terminado un complejo de viviendas sociales con calefacción y refrigeración pasivas, orientado hacia el mar cercano para aprovechar la ventilación cruzada. Su estructura, única y eficiente, consiste en una serie de muros paralelos hechos con bloques de tierra comprimida española.
A José Toral y su socia Marta Peris les gusta diseñar edificios que utilicen el menor material posible. Menos material, según Toral, significa menos peso, menos emisiones de carbono, menos costes y, en conjunto, mejores construcciones.
Cuando ambos se presentaron a un concurso para diseñar un complejo de viviendas sociales en la isla de Ibiza, concibieron un edificio de bajo coste que funcionara como una extensión del terreno. Su forma era compleja y dentada, como la isla rocosa en la que se levanta. Y lo que es más importante, el edificio sería bioclimático con calefacción y refrigeración pasivas, logradas en parte haciendo uso de un material estructural natural de gran masa térmica: la tierra.
Su proyecto ganador, 43 Viviendas Sociales, aplica un sistema de muros de carga ensamblados con bloques de tierra comprimida de 20 centímetros de grosor. La estructura lineal permite una secuencia inteligente de espacios de 12 metros cuadrados cada uno, que se combinan para formar una variedad de unidades de uno, dos y tres dormitorios.
El emplazamiento del proyecto está cerca de la costa sur de Ibiza. Está delimitado por hoteles y discotecas a gran escala a lo largo de la playa y, al norte, por un barrio de viviendas unifamiliares. "Decidimos responder a estas dos escalas", dice Toral. "Lo que hemos hecho es como un gran edificio formado por pequeñas casas". El volumen presenta una profundidad y altura variables en respuesta a los retranqueos del emplazamiento, una agregación de un módulo de habitación interior típico de tres por cuatro metros.
La distribución del edificio es excepcionalmente eficiente. No hay pasillos, por lo que se pierde muy poco espacio en circulación. Las habitaciones contiguas están conectadas entre sí por puertas de gran tamaño que pueden abrirse para permitir la ventilación cruzada en toda la unidad. Los módulos de cocina y comedor se sitúan en el centro de cada apartamento, y los dormitorios hacia el perímetro. Los espacios de apoyo, que incluyen cuartos de baño, trasteros y lavadoras, son bloques de seis metros cuadrados de altura parcial situados dentro de las habitaciones más grandes. Las escaleras y los ascensores también ocupan medios módulos en planta. Esta disposición ordenada da lugar a un volumen articulado que expresa en su interior la trama única de su estructura lineal.
Construcción pasiva en una isla mediterránea
Ibiza es una de las cinco islas Baleares habitadas situadas frente a la costa oriental de España. Tiene un clima típicamente mediterráneo, con veranos calurosos e inviernos suaves. Los edificios pasivos deben diseñarse teniendo en cuenta, entre otras cosas, la elevada humedad relativa, que en verano puede superar el 80%. Para que los usuarios se sientan cómodos, los edificios suelen estar entre el 50% y el 60%. "Si el porcentaje es superior, es demasiado húmedo. Si es demasiado bajo, se reseca y los usuarios están más expuestos", dice Toral.
Una forma de mantener una humedad relativa baja en los edificios es utilizar materiales densos con buena conductividad. La mayoría de las construcciones recurren al hormigón para cumplir esos requisitos de inercia. El hormigón es barato y fácil de manipular. Pero también es un gran emisor de carbono, que Peris y Toral intentan evitar en la medida de lo posible.
La tierra se ha utilizado históricamente en la construcción por su capacidad para proporcionar inercia frente a las variaciones de temperatura. Al igual que el cemento, la tierra puede añadirse a mezclas para utilizarlas en moldes de diversos tamaños, aunque las mezclas de tierra suelen requerir compresión antes de adquirir la resistencia suficiente para funcionar como material estructural. Peris y Toral decidieron utilizar bloques de tierra comprimida para este proyecto como medio de realizar un edificio pasivo que, al mismo tiempo, fuera bajo en carbono.
43 Viviendas cuenta con otros elementos arquitectónicos diseñados para ayudar a moderar las temperaturas sin necesidad de sistemas activos de calefacción o refrigeración. La orientación del edificio permite que la brisa marina atraviese cada una de las viviendas, y un patio central cubierto funciona a la vez como atrio en invierno y como chimenea solar para canalizar el aire caliente hacia la parte superior del edificio en verano. Mientras que las unidades más grandes tienen doble orientación, norte y sur, las más pequeñas se abren a los patios centrales para garantizar la ventilación cruzada. Los espacios semiexteriores, como jardines de invierno y terrazas, ayudan a proteger las estancias perimetrales del sol directo y el calor exterior.
Diseñar con bloques de tierra comprimida (CEB)
La construcción con tierra es baja en carbono, duradera y puede utilizarse para lograr una estética que resulta bellamente cruda y natural cuando se expone visualmente. Aunque su uso en la construcción es tan antiguo como la civilización, la tierra no suele ser una solución obvia para cumplir las normas de la arquitectura contemporánea. Se trata de un material con restricciones estructurales y otras características técnicas limitantes: el uso de la tierra, por ejemplo, es a veces demasiado intensivo en mano de obra para que los proyectos sean económicamente viables; o simplemente no hay suficientes datos o certificaciones de productos basados en la tierra para cumplir los códigos y normas en muchas regiones del mundo.
La construcción con tierra apisonada y los bloques de tierra comprimida (CEB) son dos métodos de construcción de edificios de poca altura que utilizan el suelo. Ambos se han generalizado en los últimos años debido, en parte, a la incorporación de normas de diseño para la construcción con tierra en los códigos de edificación, a la mayor experiencia de la mano de obra de la construcción y al mayor deseo de la sociedad en general de buscar soluciones de construcción más ecológicas. Ambos sistemas producen muros de gran resistencia a la compresión. Ambos dependen también del acceso a suelos regionales con propiedades adecuadas para la construcción.
El CEB puede fabricarse utilizando una mezcla de tierra, áridos arcillosos no expansivos y cal. Además de ser un material de construcción versátil y de bajo coste, también es una excelente alternativa baja en carbono al hormigón y al acero. Una de las ventajas del CEB en comparación con la tierra apisonada es que no requiere los costes de material y mano de obra asociados al encofrado. Los bloques CEB se crean mediante máquinas que utilizan vibración y compresión. A continuación, los bloques se secan durante tres o cuatro semanas. "Fabricar CEB requiere la misma tecnología y las mismas máquinas que se utilizan para producir bloques de hormigón", dice Toral. "Así que nos gusta pensar que producir CEB también puede ser una forma de cambiar las emisiones de algunas industrias existentes".
Los bloques CEB para 43 Viviendas fueron fabricados por GLS Prefabricados y comercializados por FET DE TERRA, dos empresas con sede en Cataluña. Según Toral, en el pasado GLS se centraba en la producción de grandes bloques de hormigón que normalmente requerían maquinaria para moverlos, y sólo recientemente ha lanzado bloques de suelo a través de una línea de productos denominada TARGA TERRA. "Les preguntamos cómo podíamos hacerlo más barato, encontrar la forma de producir piezas que pesaran menos de cuatro kilos, para que una sola persona pudiera manipularlas". Al final se fabricaron bloques de 10 por 12 por 20 centímetros para el proyecto, lo que permitió levantar los muros de 43 Viviendas sin utilizar maquinaria pesada. Para manipular los bloques manualmente y reducir el tiempo de construcción se desplazó a la obra un gran número de trabajadores simultáneamente. Según Toral, como el sistema funciona a compresión, no se utiliza refuerzo en los muros. Por esta razón, todas las aberturas de los muros se extienden directamente a la losa superior.
Los bloques CEB se transportaron a Ibiza desde una fábrica de Cataluña. Transportar tierra por tierra y mar quizá no sea una forma evidente de construir con un material que aparentemente está disponible en todas partes, pero puede que siga siendo la más eficiente. "Creemos que el futuro de la construcción con tierra pasa por que la industria aproveche la buena tierra de las fábricas y la lleve al lugar de construcción", dice Toral. "Esta es la forma de producir bloques de alta calidad que además cumplan las certificaciones".
Detallando 43 Viviendas Sociales
Diseñar con la mínima cantidad de material a la vez que se cumplen los requisitos acústicos y estáticos es un acto de equilibrio. En las viviendas plurifamiliares, las barreras acústicas entre unidades son un protocolo de diseño especialmente importante. Las paredes medianeras compartidas por unidades vecinas pueden requerir múltiples capas de material estructural y aislamiento para cumplir los códigos o normas. "Lo importante para nosotros era resolver la acústica entre vecinos con una sola pared de CEB, porque de lo contrario habría que duplicar el material y poner una estructura a cada lado", dice Toral. "Así que utilizamos las leyes de la masa". La densidad mínima para conseguir una barrera acústica es de 300 kg/m2. Con un bloque de 20 cm y una densidad de 2000 kg/m3, la construcción mide 400 kg/m2, con lo que cumple los requisitos. Para las divisiones interiores de las unidades, se utilizan paredes de 10 cm de ancho.
Según Toral, se diseñó una mezcla de bloques específicamente para este proyecto, lo que le confiere una resistencia adecuada, así como su tonalidad marrón-tanino. La envolvente del edificio se terminó con un aislamiento de corcho natural y enlucido de cal blanca en el exterior para reducir el riesgo de erosión por el viento y la lluvia. En el interior, los bloques CEB se dejaron a la vista. "Aquí en España, las juntas de las paredes no se rellenan perfectamente en la construcción con bloques. Normalmente enlucimos los lugares abiertos para sellar las paredes", dice Toral. Esto preocupaba a los arquitectos, que querían aprovechar las propiedades higroscópicas del material y permitir que absorbiera la humedad del aire. "Queríamos dejar al descubierto el material CEB, por lo que añadimos un enlucido muy fino de arcilla idéntico a las juntas. Luego lo pulimos para asegurarnos de que todas las juntas quedaban totalmente cerradas y evitar puentes acústicos".
El efecto es doble. Las superficies pulidas resultantes reflejan con éxito la luz solar en el interior de los espacios habitables. Y, al evitar la necesidad de un enlucido interior, el diseño también reduce con éxito la profundidad de la acumulación en las paredes. "Usamos una estrategia similar para los suelos", dice Toral. "También se pulieron para no añadir otra capa. Como oficina, siempre intentamos reducir la cantidad de capas que ponemos en nuestros proyectos."
En un principio, se pensó en construir los suelos con madera para minimizar las emisiones del proyecto. "Pero luego comprendimos, a partir de simulaciones, que necesitábamos aumentar la cantidad de inercia en el edificio", dice Toral. Toral y Peris se preocuparon de encontrar la manera de limitar la huella de carbono del sistema incorporando hileras de vigas prefabricadas de hormigón que actúan como losas y están diseñadas con una sección transversal de 10 por 20 centímetros: "Es una solución muy fina", dice Toral. Los elementos prefabricados se pegan entre sí para conseguir el momento flector necesario, y el suelo se remata con una capa de compresión de hormigón de cinco centímetros. "El recrecido del suelo es de 25 centímetros: 20 centímetros para las vigas más 5 centímetros para la losa. Pero el volumen equivale a una losa de hormigón de sólo 10 centímetros, una reducción del 66%", dice Toral. "Fue un buen descubrimiento saber que podríamos no ser tan malos utilizando hormigón, si lo utilizamos sabiamente. Descubrimos que quizá no sea sólo cuestión de los materiales lo que hace que un edificio sea sostenible, sino cómo los utilizamos."
