¿Está regresando la piedra estructural en la nueva era de la piedra?

Bryan Thorburn

Director Business Development Europe and Middle East | Polycor

 

Parece que la industria de la construcción se está despertando, sacudiéndose lentamente de una mala resaca después de medio siglo de atracones de productos químicos y energía barata aparentemente ilimitada. En la prisa por reconstruir el mundo occidental, vimos un cambio hacia nuevos materiales "modernos" como el hormigón y el acero, que podían cocinarse rápidamente en lotes gigantes y se convirtieron en la norma actual para la construcción a gran escala. Se suponía que estos materiales de construcción suponían un gran ahorro de dinero, pero resulta que son mucho más caros de lo que jamás se imaginó. El coste es tan alto, de hecho, que la construcción es ahora responsable del 40% de todas las emisiones de gases de efecto invernadero que contribuyen al calentamiento global. Dado que no existe un "Plan B", el movimiento de construcción ecológica no puede considerarse solo una tendencia, sino algo absolutamente crítico para que la humanidad encuentre una solución a su dilema ambiental.

¿La línea de fondo? La energía que quemamos en el funcionamiento diario de nuestros edificios debe minimizarse, al igual que el carbono incorporado creado por los materiales con los que están construidos estos edificios. ¿Las buenas noticias? La piedra tiene un papel importante que desempeñar en ambas necesidades.

En la industria de la piedra, hemos sabido (literalmente) desde siempre que la piedra es el material "verde" por excelencia. Pero, como todos sabemos, durante las últimas cuatro o cinco décadas hemos estado respondiendo a la llamada de producir cada vez menos. En la búsqueda de "ingeniería de valor", nos pidieron que la hiciéramos más delgada y liviana, vendiendo menos volumen general de material. El resultado es que las credenciales de súper sostenibilidad de la piedra terminan siendo eclipsadas por el otro 98% de los materiales con alto contenido de carbono que forman parte de un edificio, como el hormigón y el acero. Es como reciclar una sola servilleta después de haber arrojado unos cientos de cajas de pizza a un vertedero. Está bien, pero podría estar mucho mejor.

Existe un movimiento creciente de diseñadores, ingenieros y constructores que se están enfrentando a la idea, de usar la piedra no sólo como elemento de decoración, sino como el principal material estructural de sus edificios. Aquí es donde se puede lograr el mayor impacto en la sostenibilidad.

En términos de durabilidad y ciclo de vida, la piedra sobrevive con creces los 50 años de vida para los que están diseñados la mayoría de nuestros edificios modernos...  tenemos muchísimos edificios de piedra de miles de años que lo demuestran. El historial (también conocido como "ciclo de vida") de la piedra está bien establecido, pero las grandes ganancias inmediatas están en términos de su carbono incorporado. La elaboración de la piedra es un proceso muy simple: extraer, cortar e instalar. ¡Voila! Acaba de ahorrar varias veces la cantidad de co2 que si usara la misma cantidad de hormigón y acero para lograr lo mismo. De hecho, hacer hormigón es bastante absurdo. Se comienza con un trozo de piedra caliza, se usa un montón de energía para triturarlo y quemarlo, se usa más energía para batirlo y mezclarlo, y cuando todos esos procesos se completan, se consigue un material que tiene menos de la mitad de la resistencia que el material con el que se empezó el proceso. ¿Tiene sentido?

 

El arquitecto Amin Taha y su empresa Groupwork se dieron cuenta de que esto simplemente no cuadra. Con una planificación cuidadosa, un diseño audaz y una valentía para desafiar el status quo, él y su equipo pudieron volver a los primeros principios y construir una estructura contemporánea de 6 pisos cuya superestructura de carga está hecha de piedra natural. Con una estrecha integración entre los ingenieros (Webb Yates) y los instaladores (The Stonemasonry Company Ltd.), el resultado fue e edificio 15 Clerkenwell Close, completado en 2018. Considerado como uno de los proyectos más controvertidos en Londres debido a su audaz uso de bloques de piedra caliza cortados, se podría argumentar que lo más controvertido es el hecho de que al NO usar cemento y acero para su estructura, pudieron ahorrar el 92% del carbono incorporado. Dado que la piedra sirve como estructura y acabado, el ahorro se acumula en todas partes: materiales, mano de obra, cronograma (tiempos de curado), administración de múltiples tareas, tiempo de ingeniería y todos los costes asociados. El diseño y la implementación ahorraron una enorme cantidad de carbono, ahorraron tiempo y, como resultado, también ahorraron dinero ... todo gracias a la piedra natural que lo sostiene.

 

Taha y sus colaboradores no están solos en esta búsqueda. Un número creciente de arquitectos e ingenieros están diseñando con piedra como elemento estructural principal. Entre ellos figuran Gilles Perraudin, Renzo Piano Workshop, Carl Fredrik Svenstedt, Christophe Aubertin & Studio Lada, Eric Parry, Barrault & Prossacco, y la lista sigue creciendo. Estos diseñadores ven un futuro de construcción simple y con materiales bajos en carbono, y no temen agregar técnicas de ingeniería modernas y diseño con visión de futuro. Algunos están llevando esta lógica al siguiente paso definitivo: ¿por qué no una torre de piedra de 30 pisos? ¿Por qué no utilizar vigas, columnas y forjados de piedra postensionados en lugar de hormigón como los hacemos en la actualidad? Se preguntan: ¿por qué no podemos utilizar las técnicas de mampostería de piedra probadas y auténticas que construyeron catedrales, puentes y templos de la antigüedad junto con todas las demás tecnologías de vanguardia como el modelado por ordenador y la ingeniería mecánica moderna que tenemos a nuestra disposición hoy? La respuesta simple es que se puede hacer.

 

Kilogramo a kilogramo, una piedra caliza dimensional de densidad media, del tipo que se necesita para sostener un edificio de varios pisos, produce alrededor de .075 kg de co2 / kg, mientras que el cemento típico produce el doble, 0.15 kg, y el acero la friolera de 2.8 kg. Esto significa que reemplazar elementos estructurales de un edificio por piedra tendrá un impacto significativo en su sostenibilidad, pero los ahorros no se detienen ahí. Los edificios de mampostería tienen algo que se llama masa térmica. La masa térmica es lo que hace que las casas mediterráneas se mantengan frescas durante los calurosos días de verano... la piedra ofrece una resistencia incluso a las fluctuaciones extremas de temperatura y actúa como un sistema pasivo de refrigeración y calefacción por la naturaleza de su propia masa estructural. Si se usan correctamente, estas mismas propiedades térmicas pueden contribuir a ahorros de energía enormes a largo plazo en edificios modernos que usan este tipo de sistema pasivo. Un estudio realizado por Arup en el Reino Unido determinó que la masa térmica de un edificio de mampostería puede ofrecer un ahorro de energía del 25-50% en comparación con una típica oficina  de construcción "ligera” con aire acondicionado: esto es mucho dinero y mucho ahorro de carbono. Se obtuvieron ahorros operativos similares en un estudio de DNV en Frankfurt que comparó los datos de una fachada de piedra natural con los de una fachada de vidrio: se encontró una diferencia de casi un 70% más en el coste de operar una torre de oficinas con fachada de vidrio en comparación con una revestida en piedra natural . Tiene sentido: hay que encender el aire acondicionado si se desea mantener un ambiente hermético cómodo para sus ocupantes detrás de un vidrio. Ese mismo estudio mostró que el potencial de calentamiento global de las dos fachadas diferentes también es asombroso, siendo en  la fachada de vidrio un 250% más alto que en la de piedra.

 

Entonces, ¿la piedra tiene mucha menos energía incorporada y hace que los edificios sean más eficientes energéticamente a largo plazo? ¿Nos encontramos ante el santo grial de la industria de productos de construcción? Bueno, tal vez ... pero como la mayoría de las cosas, nada es tan fácil. El primer paso no es solo ser verde, sino demostrarlo. Eso significa hacer y pagar las EPD (declaraciones ambientales de producto, en sus siglas en inglés) y otras certificaciones ambientales de terceros, como las ANSI / NSI 373 que sirven como puntos de referencia para declarar la sostenibilidad de los productos de piedra que producimos. Esta es nuestra única forma de mostrar a los diseñadores y constructores el verdadero impacto (o la falta del mismo) de la piedra poniéndolo por escrito y haciendo que un tercero lo verifique; desde allí, puede ser utilizado por programas de construcción ecológica como LEED, BREEAM, Living Building Challenge y otros similares. Es casi una locura tener que mostrar estas credenciales cuando parece tan obvio para quienes pasamos nuestras vidas en canteras; esta certificación requiere mucho tiempo y es costosa, pero sin ella, la piedra quedará relegada como acabado decorativo o en un pequeño segmento de materiales de construcción. como un material utilizado por unos pocos creyentes obstinados en la construcción de la tierra.

 

Además de las EPD y las certificaciones medioambientales, la industria de la piedra también deberá intensificar su juego de otras formas para servir a este nuevo mercado de constructores de piedra estructural. Garantía de calidad: será necesario adoptar un conjunto de estándares, métodos de clasificación y prueba para mantener la coherencia y la calidad. La madera lo ha logrado, sólo es cuestión de que la  piedra desarrolle sus propios estándares. También tendremos que darles a nuestros jóvenes diseñadores e ingenieros algunos conocimientos, un punto desde donde comenzar. Eso podría ser tan simple como desempolvar los viejos manuales de albañilería y llevarlos al siglo XXI, pero también formar equipo con albañiles de piedra con formación tradicional e ingenieros modernos para cerrar la brecha entre lo antiguo y lo nuevo para unirnos a todos en la edad moderna. Quizá el desafío más difícil sea volver a incluir la piedra en los códigos de construcción; esto exige investigación e ingeniería, pero tiene su propio conjunto de implicaciones políticas y el riesgo de ser descarrilado por grupos de presión industriales mucho más grandes. La industria de la madera está al menos 15 años por delante de la piedra en este proceso y ya ha librado muchas batallas para llegar a donde está; se puede aprender mucho de sus esfuerzos.

 

Se puede argumentar que la piedra está a punto de recuperarse gracias a  su simplicidad y abundancia. Es una vuelta a lo básico en cierta forma, pero también algo revolucionario en términos de lo que se necesitaría para traerla de vuelta como material estructural en el mercado de la construcción actual. Para la industria de la piedra, las implicaciones podrían ser grandes: un material que se ha olvidado porque ya no está "de moda" podría volver a estar de moda de repente, no por su apariencia, sino por su rendimiento. Valorar la capacidad estructural de la piedra de nuevo requiere una mentalidad totalmente diferente sobre cómo extraemos y procesamos la piedra, pero todas las herramientas y conocimientos ya existen, es sólo una cuestión de adaptarlos a un nuevo propósito. Un cambio en esta dirección traería consigo nuevas oportunidades emocionantes: la oportunidad de desarrollar nuevos estándares en la fabricación, contribuir a nuevas normas y códigos de construcción y encontrar nuevas formas de industrializar el proceso. Todos estos esfuerzos, de la mano de los diseñadores que están desarrollando estas estructuras verdes y los canteros que las ensamblan, servirán para mejorar continuamente el suministro de piedra y hacerlo más accesible financieramente, un ciclo que continuará beneficiando a la industria de la piedra en su conjunto.

 

 

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