Frame and Form

Estructural, sostenible y social, ¿como no nos iba a interesar este proyecto?
Localizado en el remoto parque nacional sudafricano de Mapungubwe , este edificio ha sido diseñado para integrarse en el paisaje y la historia local. El centro albergará un museo sobre la importante cultura de la región permitiendo a sus visitantes conocer mejor la historia de esta región del sur de Africa.

La necesidad de usar materiales y tecnología que potenciaran la comunidad local, empujó al equipo de Peter Rich entorno a un uso inteligente del diseño estructural para construir un edificio sostenible, local, económico y elegante. Un edificio donde la función y la forma van de la mano sin adornos superfluos.

Croquis de proyecto. Centro Interpretacion Mapungubwe

La principal pieza estructural de la obra es la bóveda tabicada o volta catalana, una técnica de construcción artesanal que data de hace 600 años y que se desarrollo por todo el Mediterráneo.

Integración del centro en el paisaje

Con el fin de no tener que importar ladrillos cocidos convencionales se organizó una producción local de ladrillos artesanales de arcilla prensada y cocidos al sol. Estos ladrillos planos sólidos obtienen la suficiente resistencia a compresión usando mucha menos energía en su producción y permitiendo crear una industria y conocimiento local.

bóveda tabicada

El equipo encargado del diseño estructural optimizó la elegante geometría de las bóvedas mediante un sistema de análisis de líneas de carga desarrollado en el MIT. Este sistema se basa en asegurar que las formas diseñadas tienen la geometría optima para resistir las cargas permanentes y de uso bajo una red de lineas de carga que hacen trabajar la mampostería exclusivamente a compresión. Tecnología computacional al margen, uno de los secretos principales de este tipo de diseño ‘artesanal’ de estructuras es el de invertir las geometrías creadas por sistemas colgantes. Un sistema colgante, como el de una cuerda atada entre dos puntos, describe una geometría concreta gobernada por la estricta tracción de cada uno de los puntos bajo su peso. Al coger esta geometría e invertirla, poniéndola boca abajo, conseguimos una estructura abovedada que optimiza el trabajo a compresión del sistema. Cualquiera que haya visitado la obra de Gaudí habrá podido disfrutar de sus modelos invertidos para el cálculo estructural de obras como la Sagrada Familia.

líneas de carga de un arco de mampostería

En el centro Interpretación del Mapungubwe, la bóveda más grande tiene 14,5 metros de luz entre apoyos y un espesor máximo de 30 centímetros formado por hojas o capas de ladrillos planos sin ningún tipo de refuerzo de armadura. Los más de 300 000 ladrillos utilizados han sido producidos por dos docenas de trabajadores locales durante un año. Al mismo tiempo, talleres de formación en este tipo de mampostería han facilitado que albañiles locales aprendan y apliquen sus nuevos conocimientos en futuras obras de la región.

gran bóveda central

Como se puede observar en las siguientes fotografías del proceso de construcción, la técnica de la volta catalana se basa en la disposición de una primera capa u hoja con ladrillos delgados colocados con yeso, encima se disponen una o más hojas de ladrillos y mortero de cemento, eso hace que sea mucho más ligera que les bóvedas construidas con otros sistemas.

disposición de la primera hoja de ladrillos

Al diseñar una estructura sin armado de refuerzo, la producción y los costes se simplifican enormemente a la vez que se reduce el coste energético de construcción. La técnica de la bóveda tabicada minimiza el uso de cimbra ahorrando tiempo, material de encofrado y dinero.

proceso constructivo

Normalmente se utiliza una cimbra delgada o unas guías que se desplazan, pero muy frecuentemente sin cimbra ya que el yeso tiene un fraguado tan rápido que permite poner un ladrillo al lado de otro haciendo que se sostengan entre ellos lo cual hace innecesaria la cimbra o cualquier tipo de estructura de madera como encofrado provisional de la bóveda.

estructura guía para marcar la geometría de una cúpula

detalle de guías no colaborantes estructuralmente

El edificio se ha recubierto de piedra de una cantera local con el fin de añadir carga estática de estabilice y proteja las bóvedas a la vez que integra el conjunto en el paisaje.

detalle de acabado con piedra local

taller de formación en la técnica de bóvedas tabicadas

proceso constructivo

detalle del dramático apoyo de la bóveda hiperbólica

Como conclusión podemos sugerir que las bóvedas tabicadas son una excelente solución estructural que sigue teniendo mucho sentido en zonas en desarrollo donde se puede conseguir diseños elegantes, seguros, sostenibles y que integren a la sociedad local dotándoles de herramientas para el desarrollo propio.

Centro Interpretacion Mapungubwe

Meta-Información

Recientemente el Centro de interpretación de Mapungubwe ha sido galardonado con el premio World Building of the Year. Aquí puedes ver una entrevista con Peter Rich en Barcelona donde del 4 al 6 de Noviembre se celebró el World Architecture Week.

Aplicaciones gráficas desarrolladas por el equipo del MIT para un fácil entendimiento de las física de las bóvedas de mampostería. Puedes pinchar en las imágenes siguientes y comprobar como funcionan las líneas de carga en los arcos de mampostería. [Eng]

El arco natural (pincha para lanzar la aplicación)

El arbotante (pincha para lanzar la aplicación)

El colapso del arco (pincha para lanzar la aplicación)

Ficha Técnica:

Cliente: South African National Parks
Diseñador: Peter Rich Architects
Constructor: Usna Bouer
Supervisión Estructural de Bóvedas: James Bellamy
Análisis Estructural de Bóvedas: Philipe Block
Localización: Mapungubwe National Park, South Africa