La humanidad está presenciando un cambio constante y drástico en la industria de la construcción, un cambio que constituye una evolución respecto al tejido urbano, tipología de la edificación, materiales constructivos, etc. Esta evolución es el resultado de un proceso de metamorfosis que atraviesan los habitantes, el uso de materiales de construcción cambia de acuerdo con las demandas de la población que aumenta con el tiempo y la diversidad en las tendencias de diseño.
En la situación actual, los arquitectos y diseñadores tienen el importante deber de seleccionar los materiales ideales de acuerdo con la naturaleza del proyecto, el material debe ser respetuoso con el medio ambiente, sostenible y también debe satisfacer la necesidad estética del proyecto de ser necesario.
Los materiales convencionales utilizados difícilmente cumplen con estas exigencias y por lo tanto los arquitectos priorizan el uso de materiales alternativos.
Los materiales alternativos se personalizan para cumplir con los criterios anteriormente mencionados, estos materiales son ecológicos, económicos, tienen mayor funcionabilidad, duraderos, sostenibles, etc. También son de bajo mantenimiento y aseguran una producción mínima de residuos, pueden ser reutilizados o reciclados minimizando su daño ecológico, son fáciles de producir y consumen menos energía.
Cartón
El cartón es una excelente alternativa a los materiales de construcción convencionales, está hecho de papel que es un material respetuoso con el medio ambiente y fácil de reciclar.
Ha habido cierta incertidumbre en la comunidad arquitectónica sobre la resistencia y durabilidad del cartón como material de construcción, generalmente se considera un material de escazas propiedades y resistencia, así como un material desechable. Citando al ganador del premio Pritzker y arquitecto experto en cartón Shigeru Ban:
“La resistencia del edificio no tiene nada que ver con la resistencia del material, incluso los edificios de hormigón pueden ser destruidos por terremotos, pero los edificios de papel no”.
Fiel a esta afirmación, el cartón funciona excepcionalmente bien si se utilizan las técnicas de diseño y los tratamientos adecuados, se puede utilizar de muchas formas como material de construcción, tubos de papel, paneles de nido de abeja, etc.
Componentes y materias primas
El cartón está hecho a partir de pulpa de madera y papel reciclado, la pulpa de madera se obtiene de los árboles y la tala de estos para la obtención de la pulpa es un daño ambiental importante, de ahí que para reducir esto la madera se aproveche específicamente para satisfacer la demanda de la población y no alterar el equilibrio ecológico. Es importante que los diseñadores y arquitectos comprueben el origen de la madera antes de usarla, el proceso de fabricación necesita agua en grandes cantidades, pero la mayor parte de esta agua se reutiliza.
El proceso de fabricación se realiza utilizando cualquiera de estos dos métodos:
- Método químico.
- Método mecánico.
El proceso de fabricación requiere de un gasto intensivo de energía y la energía creada al quemar los residuos de producción se reutiliza en la propia planta.
Energía incorporada:
El proceso de fabricación del cartón requiere un gasto intensivo de energía, lo que resulta en una mayor energía incorporada, esta depende principalmente de dos factores con respecto a su uso arquitectónico:
- Las fibras
- El transporte
El cartón constituido por fibras naturales vírgenes consume mucha más energía que las fibras recicladas.
La energía incorporada difiere según el costo de transportación del proceso de fabricación, ya que el proceso incluye el transporte de la madera para la fabricación de la pulpa a las fábricas que hacen las diferentes piezas y componentes en cartón al sitio, la ruta de transporte puede diferir para diferentes sitios.
La energía incorporada promedio del cartón como material de construcción es de 27 KJ / KG, esto indica que la energía incorporada del cartón es 8 veces la de los ladrillos y un 12% menos que la del acero, los materiales utilizados convencionalmente.
El cartón, con sus buenas propiedades de aislamiento térmico y con técnicas de diseño sostenible, tiene un bajo consumo energético operativo, el consumo de energía operativa también depende de los diferentes componentes que se utilicen, como tubos de papel o paneles de nido de abeja.
Reciclaje:
Una de las principales ventajas del cartón como material de construcción es su naturaleza reciclable, se puede reciclar por completo y reutilizar como componente de fabricación. El proceso de reciclaje es casi similar al de su fabricación, pero depende de la resistencia y el grado del cartón, el utilizado como material de construcción puede consistir de adhesivos, resinas, revestimientos, etc. que pueden reducir la cantidad de subproducto reciclado.
Las estadísticas han indicado que el proceso de reciclaje de papel o cartón consume entre un tercio y un sexto de energía de la necesaria para fabricar un nuevo papel con fibras vírgenes, también requiere de menos agua y la emisión de gases de efecto invernadero y productos químicos tóxicos se reduce en una cantidad considerable.
Durabilidad:
La durabilidad del cartón como material de construcción siempre está bajo escrutinio debido a su naturaleza y uso básico, el cartón una vez tratado con los tratamientos adecuados puede funcionar como un excelente aislante térmico, también puede hacerse resistente al fuego lo que afecta la durabilidad y la vida útil del edificio.
Considerando el uso del cartón por parte de los arquitectos como material de construcción en estructuras permanentes, para los tiempos actuales, se puede estimar que la vida útil de una estructura permanente hecha de este material es de quince a veinte años.
El arquitecto Shigeru Ban dominó la arquitectura de cartón y ha diseñado varios proyectos independientemente de su naturaleza y uso, utilizando cartón como el principal material de construcción principal, algunos de ellos se enumeran a continuación:
The Paper Nursery School, Sichuan, China.
La región de la ciudad de Ya’an en Sichuan, China, se vio afectada negativamente por el terremoto que azotó la región en 2013, la escuela fue diseñada como una estructura temporal que fue construida por voluntarios. el arquitecto Shigeru Ban diseñó esta escuela utilizando tubos de cartón como marco de la estructura, el edificio constaba de dos aulas y un pasillo central, para este se utilizaron ángulos en L (acero) para soportar la armadura.
Paper log house, India
Paper log house es un proyecto de ayuda en caso de desastres por terremotos del Arq. Shigeru Ban en la región de Bhuj, Gujrat India. Los muros se construyeron con tubos de cartón de papel montados en un canal de hierro galvanizado, la estructura es resistente al agua. Está fabricado con material reciclable que puede encontrarse localmente, la cualidad única de esta casa fue su base, que se hizo con los escombros que se formaron a partir de los edificios destruidos por el terremoto, esto resultó en una base mejor y más sólida, dando una solución ecológica al tema controversial de la base de la estructura de cartón y papel.
Paper log house, Kobe
Este es uno de los brillantes proyectos relacionados con la vivienda de emergencia de Arq. Shigeru Ban, las paredes están formadas por tubos de papel de 4 mm de espesor y aproximadamente 106 m de diámetro, la base se compone de cajas de cerveza y sacos de arena y la cinta de esponja se intercala entre los tubos de papel esta funcionó como adhesivo e impermeabilizante. Todos los materiales utilizados se pueden reutilizar y reciclar.
Paper concert hall, L’Aquila , Italia.
Es una sala de conciertos temporal construida después de que la región fuera afectada por un terremoto, tiene 700 metros cuadrados de forma ovalada, se compone principalmente de acero, arcilla, cartón y vidrio. Es una estructura simple con techo piramidal, está rodeada por 44 pilares, con una puerta en acordeón que se abre al espacio y está cubierta por una cortina roja. El salón tiene capacidad para 230 personas y ya que la estructura es temporal debe desmontarse, transportarse y montarse de nuevo.
Cardboard Cathedral, Nueva Zelanda
Uno de los proyectos más esperados de Arq. Shigeru Ban es la Catedral de Cartón en Christchurch, Nueva Zelanda. La región fue golpeada por un gran terremoto que derribó el monumento de la ciudad.
El arquitecto Shigeru Ban cree que “la gente no muere por los terremotos, muere por los edificios que se derrumban” esta es la ideología detrás del uso del cartón como material de construcción y el hecho de que el cartón sea un material liviano aboga por lo mismo.
El diseño se compone de tubos de papel de igual longitud que forman un pabellón de construcción en forma de “A”, los tubos están sostenidos por ocho contenedores de envío, las paredes de este tienen 70 pies de altura (sobre el altar). Se utilizaron un total de 96 tubos de cartón para esta catedral los cuales se colocan con un espacio de dos pulgadas entre ellos para que la luz penetre dentro de la iglesia, funcionando como una cualidad estética. La catedral puede albergar a 700 personas a la vez y es la estructura de papel más grande en la carrera de Shigeru Ban.
