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Arquitectura adaptable: casa que muda tamaño, volumen, forma

Una estructura desplegable, adaptable y móvil es lo más parecido a un sacrilegio contra el concepto de arquitectura desde Vitruvio: los edificios que entendemos como “propiedad” tienen cimientos, no mejoran con el tiempo y no se adaptan a las circunstancias.

Pero, ¿puede una vivienda adaptarse según los estímulos del entorno tal y como haría un organismo vivo? Aparecen conceptos que invitan a soñar en un futuro con viviendas más atentas al servicio que conceden que a su totémico rol tradicional.

Las viviendas desplegables y adaptables, capaces de expandirse, retraerse o moverse, prometen ser el siguiente paso a las casas-máquina diseñadas por Tom Kundig (cuyo trabajo es un homenaje a los sistemas mecánicos de la era industrial).

Más allá del concepto tradicional de vivienda

La arquitectura residencial demanda los avances y experimentación en sectores como el informático pero, para lograrlo, deberá superar las restricciones impuestas por modelos rígidos diseñados en épocas con otras necesidades, desde códigos de edificación al concepto de propiedad de una vivienda, asociado con un solar y un código postal concretos.

Tecnologías de otros sectores permitirían edificar casas transformables, capaces de moverse, elevarse o desplegarse según las necesidades, siempre atentas a circunstancias climáticas, medioambientales o atentas a las necesidades del propietario.

(Video: ejemplos con modelos a pequeña escala de estructuras desplegables)

Del mismo modo que la revolución informática y de Internet fue posible gracias a décadas de investigación académica y militar en los sectores público y privado (DARPA, Stanford, Lockheed, Xerox PARC: germen de Silicon Valley; y CERN, en Europa), la arquitectura desplegable y adaptable del futuro requiere un esfuerzo previo similar.

Cómo aprenden los edificios

El paso previo a los edificios adaptables e inteligentes, capaces de crecer, comprimirse, cambiar usos, transformar habitaciones, mostrar u ocultar servicios según el momento o moverse de emplazamiento, entre otras posibilidades, es comprender que un edificio no es una entidad estática e incapaz de aprender.

Varios trabajos exponen la necesidad de construir casas que aprendan y mejoren con el tiempo, y no a la inversa, entre los cuales destacan ensayos como:

  • How Buildings Learn: What Happens After They’re Built (1994; convertido en 1997 en una serie documental de 6 episodios para BBC), un ensayo del creador de Whole Earth Catalog, Stewart Brand, donde se estudia cómo distintos edificios se han adaptado a nuevos usos y requerimientos durante largos períodos.
  • El lenguaje de patrones (1977), escrito por Christopher Alexander, Sara Ishikawa y Murray Silverstein en la Universidad de California en Berkeley, un compendio de patrones para elementos estructurales de un edificio a partir del estudio de la arquitectura tradicional, así como una invitación a crear nuevos patrones.

Crear valor más allá de las rentas

Brand, que escribió su libro en un estudio que improvisó en el interior de un contenedor logístico (adelantándose más de dos décadas a la experimentación con estos elementos modulares en arquitectura), expone en su ensayo que la abundancia de edificios simples, de bajo coste y fáciles de modificar aceleraría cualquier innovación y crecimiento económico.

Del mismo modo, y consciente de la tendencia, percibida ya en los noventa, al incremento de precios en centros urbanos y al mayor coste del suelo en zonas con potencial, alertó de que una economía dedicada a invertir en rentas del sector inmobiliario acabaría frenando cualquier innovación, así como produciendo comunidades menos atentas a las necesidades de sus habitantes.

(Vídeo: un material desarrollado en Harvard que se dobla, curva y comprime por sí mismo)

En Zero to One, un ensayo reciente del emprendedor e inversor Peter Thiel, se expone como uno de los motivos del estancamiento de la productividad en las últimas décadas la mentalidad acomodaticia de los inversores particulares desde la era Reagan, más interesados en invertir sus ahorros en el mercado inmobiliario que en innovar en éste o cualquier otro sector.

Cuando la arquitectura investigaba más allá de la convención

La construcción residencial actual debe aprender de errores cometidos por futurólogos como Buckminster Fuller (cuyos edificios de planta redonda complicaban la división espacial) o Le Corbusier (más centrado en su plan maestro que en las necesidades de los habitantes de sus edificios brutalistas), pero también de sus aciertos, como la mentalidad abierta y dispuesta a experimentar.

Obras como El lenguaje de patrones (que invita a aprender de la tradición) y How Buildings Learn (un manifiesto para mejorar la tradición) aportan un equilibrio entre lo que puede aprenderse del pasado y lo que requiere paradigmas que todavía no se han usado en arquitectura a gran escala.

En un mundo más poblado, urbano y con mayores restricciones de espacio y energía, así como mayor exposición a emergencias climáticas y humanitarias -desde la ya superada sequía reciente en la próspera California a la crisis de refugiados en las fronteras europeas-, la arquitectura ha aprendido a innovar en sus fronteras.

Los teóricos de la arquitectura recuperan del olvido proyectos utópicos y experimentales posteriores a la II Guerra Mundial, desde los ejemplos acertados de brutalismo a las iteraciones de futurólogos como Buckminster Fuller (tensegridad), Paolo Soleri (Arcosanti) o los metabolistas japoneses (Nakagin Capsule Tower) sobre materiales, estructuras, urbanismo y ciudades que superen la rígida tradición ilustrada.

Innovación desde los márgenes de la arquitectura

Pero no es suficiente. La nueva arquitectura se plantea qué códigos de edificación, materiales y aplicaciones podrían enriquecer una construcción que depende de modelos que podrían mejorar su rendimiento, reducir su impacto y adaptarse a los usos, así como reformular dos aspectos hasta ahora intocables de la construcción residencial debido a su importancia:

  • el concepto de perpetuidad/rigidez de un edificio;
  • y su anclaje a un solar o espacio, que pasa a convertirse en “propiedad”, uno de los pilares del “contrato social” surgido durante la Ilustración.

Además de futurólogos, novelas de ciencia ficción, fanzines (por ejemplo, los ejemplos californianos Whole Earth Catalog, así como Lloyd Kahn en Shelter Publications) y publicaciones especializadas nos han recordado que los edificios rígidos (no “inteligentes”) y edificados a perpetuidad (aunque la mayoría carezcan de la calidad para durar en buen estado siquiera unas décadas), así como construidos en un lugar concreto, no son un tótem inmutable de la arquitectura.

(Vídeo: proyecto HygroSkin, o pabellón con aperturas cinéticas que reaccionan al clima)

Es en los márgenes de la arquitectura donde se empieza a contestar tanto el carácter estático y no transformable de los edificios, por un lado; como su rígido vínculo al solar donde fueron construidos. Derechos y leyes sobre propiedad privada o registros de emplazamientos históricos dependen en gran medida de ambas características y han bloqueado posibles alternativas.

De átomos a nebulosa

Las sociedades neolíticas se caracterizaron por el abandono del nomadismo de cazadores y recolectores por asentamientos agrarios que posibilitaron la especialización y, en última instancia, el urbanismo.

Manifiestos arquitectónicos como el concepto de edificio-ciudad (arcología) del arquitecto italiano Paolo Soleri -alumno de Frank Lloyd Wright e impulsor de Arcosanti en el desierto de Arizona-, o de edificios modulares propuestos por el movimiento metabolista japonés, partían del mismo contexto que explicaba la evolución desde sociedades paleolíticas a las primeras ciudades: la evolución desde átomos (grupos sin relación entre sí) a nebulosas (o sistemas complejos: urbanismo).

Pero, ¿depende el urbanismo de la construcción de edificios que no pueden transformarse con el uso, ni desaparecer sin coste económico/medioambiental extra, ni moverse? ¿es posible edificar de un modo orgánico similar a un metabolismo, creando estructuras capaces de transformarse, evolucionar, aprender, reciclarse o moverse, en función de las necesidades de cada momento? 

(Vídeo de Kirsten Dirksen sobre nuestra visita al edificio-manifiesto del movimiento metabolista japonés: Nakagin Capsule Tower)

Cruce de disciplinas y experiencias

Tecnología, materiales, retos medioambientales y necesidad de experimentación debido a retos poblacionales y medioambientales, así como préstamos tecnológicos de campos tan diversos como:

  • la etnografía (cultura y arquitectura nómada); 
  • la industria técnica para acampadas y deportes al aire libre, que experimentan con materiales y tejidos con aplicaciones cada vez más sofisticadas: flexibilidad, ligereza, resistencia, economía, atributos ignífugos -a prueba de fuego- o hidrófugos -que repelen el agua-, características biomiméticas -inspiradas en la naturaleza-, adaptabilidad, etc;
  • los sectores humanitario y militar (con innovaciones como los edificios prefabricados y económicos, desde los abrigos de acero corrugado Nissen -I Guerra Mundial- y Quonset -II Guerra Mundial- a conceptos para campamentos de Buckminster Fuller para Estados Unidos a Jean Prouvé para la Francia de posguerra, pasando por las actuales soluciones de contenedores logísticos o Better Shelter, la tienda para refugiados de la fundación de Ikea);
  • el mundo académico y artístico (propuestas estudiantiles, residencias universitarias experimentales, edificios temporales para albergar exposiciones, etc.);
  • el mundo del espectáculo: desde instalaciones temporales para ofrecer servicios y alojamiento en conciertos y espectáculos multitudinarios a congregaciones extraordinarias como Burning Man estadounidense, un pintoresco festival que atrae cada año a 50.000 personas capaces de crear una ciudad en 7 días en pleno desierto de Nevada, en el mayor experimento mundial de comunidad, autoexpresión y autosuficiencia;
  • la exploración espacial: misiones en la Estación Espacial Internacional y tanto vehículos como alojamiento en posibles viajes a la luna o Marte acelerarán la innovación en viviendas adaptativas (desplegables, móviles, reciclables, capaces de ensamblarse y desasociarse de estructuras de mayor tamaño cuando sea necesario, etc.).

Cerca del precipicio sin caer en él

Kurt Vonnegut, que se inspiró en su experiencia de soldado estadounidense apresado por los alemanes en Dresde cuando la ciudad fue bombardeada hasta los cimientos por los aliados para escribir Matadero cinco, se interesó siempre por las historias que abrieran el mundo a nuevas posibilidades.

“Quiero estar tan cerca del precipicio como sea posible sin caer en él –constataba-. Allí en la orilla uno ve todo tipo de cosas que son imposibles de ver desde el centro”. 

Ocurre algo parecido con la arquitectura: la auténtica innovación aparece en situaciones extremas o condiciones extraordinarias: cambios de paradigma en sociedades, crisis humanitarias, reconstrucciones después de guerras y catástrofes naturales, cambios de patrones climáticos, grandes migraciones, exploraciones que propulsan nuevas técnicas, etc.

Del velamen de la Era de los Descubrimientos a los satélites desplegables

Por ejemplo, los avances en navegación náutica y construcción de navíos propulsaron la Era de los Descubrimientos (cuando el avance otomano obligaba a los reinos europeos a buscar rutas alternativas para comerciar con Oriente). 

Se iniciaba así la era dorada de la navegación a vela, con técnicas cada vez más efectivas y sofisticadas para desplegar y amarrar el velamen, en los primeros ejemplos tecnológicos de tecnología desplegable a gran escala.

Casi cinco siglos después de que los navíos portugueses y españoles iniciaran la exploración marítima desde el Atlántico hasta el Índico y el Pacífico, la carrera espacial se volvió a interesar por la tecnología desplegable, en esta ocasión para pisar la luna e instalar satélites en la órbita terrestre con paneles solares, antenas y otros mecanismos capaces de plegarse y desplegarse.

(Imagen)

La Estación Espacial Internacional, así como las misiones de exploración espacial y los telescopios orbitales, cuyo último exponente es el James Webb, que será lanzado en octubre de 2018 en el interior de un Ariane 5 y deberá realizar un complejo autodespliegue de todos sus mecanismos una vez en órbita, son otra gran oportunidad para estudiar el uso de técnicas para comprimir o expandir sistemas complejos.

Inspirándose en estaciones a prueba de clima extremo

La arquitectura adaptable y capaz de responder a estímulos se nutre de avances ancestrales (ejemplo: el despliegue del velamen de un navío de vela) y contemporáneos:

  • desde el despliegue de paneles solares, antenas y otros equipamientos en satélites, sondas, telescopios espaciales, etc); la colaboración entre potencias espaciales, que dependen de presupuestos multinacionales, así como de la inversión privada en proyectos de investigación, ha estimulado las tecnologías de lanzamiento y acoplamiento entre módulos, naves y nodrizas creadas en distintos centros;
  • al transporte y ensamblaje de habitáculos para sobrevivir en condiciones extremas, como las estaciones de investigación en la Antártida (el puesto británico Halley VI, por ejemplo, cuenta con habitáculos que se conectan entre sí y se mueven sobre pilares en función del clima y las necesidades de los ocupantes.

Bisagras, ensamblaje, alta tensión

Las estructuras desplegables en el espacio han evolucionado usando tres técnicas distintas para comprimir una estructura (y así facilitar su transporte en una lanzadera) y expandirla una vez en órbita:

  • sistemas con estructura plegable usando articulaciones de gran resistencia y maniobrabilidad (bisagras adaptadas);
  • sistemas modulares que se lanzan desensamblados y requieren su montaje en la posición expandida definitiva una vez en órbita;
  • y estructuras de material compuesto de alta tensión, que pueden comprimirse en un espacio ejerciendo presión sobre ellas como ocurriría con un muelle o un sistema retráctil similar, y volverían a su posición extendida una vez desapareciera el bloqueo; este mecanismo ha sido integrado en antenas y paneles solares.

Dos compañías privadas, SpaceX (Elon Musk) y Blue Origin (Jeff Bezos), han desarrollado cohetes de lanzamiento reutilizables para abaratar (y, a medio plazo, abrir al público) los viajes al espacio; tanto SpaceX como Blue Origin y Virgin Galactic tienen planes para desarrollar módulos y nodrizas, con el potencial de acelerar avances en tecnologías desplegables con aplicaciones futuras como la propia arquitectura.

Del origami a la “tensegridad” de Buckminster Fuller

Las estructuras desplegables en arquitectura pueden inspirarse también en aplicaciones cotidianas a las que no prestamos atención; difícilmente nos inspiraremos en el velamen de un navío si no tenemos un estrecho vínculo con la navegación deportiva, pero hay mecanismos como el armazón de un paraguas o una sombrilla, o el comportamiento de una pulsera retráctil (que se cierra en la muñeca al golpearla), que pueden inspirar aplicaciones arquitectónicas, así como el diseño y disposición de paneles solares.

(Imagen)

Además de velas, sombrillas y pulseras retráctiles, el origami, o plegado tradicional japonés de papel sin usar pegamento ni tijeras, para crear complejas estructuras, es otra fuente de inspiración arquitectónica.

En el campo de la tecnología, la robótica y la tensegridad, o estructuras geométricas de barras y cables que logran fortaleza y equilibrio con escaso peso y materiales, son dos campos que exploran la torsión y despliegue de elementos con aplicación potencial en arquitectura residencial.

Edificios cinéticos

Nuevos tejidos y materiales que combinan atributos como flexibilidad y resistencia permiten experimentar con fachadas cinéticas, capaces de responder a estímulos como el clima o instrucciones específicas.

La liviandad y bajo coste de las estructuras con tensión geométrica usando barras y cables de acero, permite comprimir y desplegar estructuras con un mínimo gasto energético.

Un edificio desplegable podría reducir o ampliar su tamaño, modificar su orientación/disposición, adaptarse al uso concreto requerido por su usuario, reducir el uso de materiales y facilitar su transporte.

Nuevos materiales, tales como cemento transparente, fibras plásticas resistentes como el kevlar, materiales con textura semi-rígida que permitan la “transpiración” de una estructura sin pérdida térmica, o compuestos que crecen o se cultivan in situ en lugar de fabricarse (usando algas u hongos, o impresoras 3D que conviertan la tierra local en un material barato y resistente), entre otros avances potenciales, contribuirían al avance de la vivienda adaptable. 

Edificios que reaccionan al entorno como un organismo

Distintos laboratorios trabajan en materiales y estructuras capaces de modificar su tamaño, volumen o forma a partir de instrucciones. 

Es el caso de un equipo de la Escuela de Ingeniería y Ciencias Aplicadas John A. Paulson, en Harvard, con un material que responde a estímulos para expandirse, comprimirse, cambiar de volumen o forma.

En Barcelona, estudiantes del Instituto de Arquitectura Avanzada de Cataluña (IAAC) han creado un material estructural que responde a estímulos, a medio camino entre la mecánica y la tensegridad: una malla geométrica capaz de contraerse y expandirse bajo demanda.

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En Londres, Team 01Para, un equipo de estudiantes del Laboratorio de Investigación sobre Diseño MArch, ha concebido Snap!, un edificio conceptual a partir de láminas de metal retráctil, que se comportarían como las pulseras que se abrazan a la muñeca con un golpe.

¿Revulsivo à la Tesla en arquitectura residencial modular?

En el verano de 2014, el centro de diseño Kaneko presentó la exposición Truck-A-Tecture, un compendio de estrucruras transformables “para un estilo de vida nómada”.

La arquitectura se acerca, al fin, a los márgenes de su potencial para, primero, desarrollar conceptos que superen el paradigma rígido y estático de la construcción tradicional.

Primero, llegará la innovación y su uso a cargo de “early adopters”. A continuación, se pondrá de manifiesto que las regulaciones no se han adaptado tan rápido a las necesidades de público y entorno como las nuevas estructuras. 

Finalmente, los edificios transformables tendrán oportunidad de llegar al gran público. Siempre y cuando sean más útiles y versátiles que los edificios tradicionales, y puedan competir en coste. O, quién sabe, incluso reducirlo.

Pero estas cuestiones traspasan al otro lado del horizonte de la especulación (en cualquier caso intelectual, no inmobiliaria).