EXIGENCIAS DE MERCADO Y ELEMENTOS DIFERENCIADORES
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GUIA DE APLICACIONES DE LA CERÁMICA URBANA ÍNDICE 1 2 Introducción.......................................................................................................................................... 2 Aspecto estético y gama cromática ...................................................................................................... 2 2.1 Cromatismo ................................................................................................................................. 2 2.2 Texturas y relieves ...................................................................................................................... 3 2.3 Láser ........................................................................................................................................... 3 2.4 Impresión mediante chorro de tinta ............................................................................................. 4 3 Ventajas del gres porcelánico en usos urbanos ................................................................................... 4 4 Mantenimiento y reposición.................................................................................................................. 5 4.1 Reposición................................................................................................................................... 5 4.2 Estabilidad del aspecto del material y disponibilidad ................................................................... 5 4.3 Evaluación del coste de mantenimiento y reposición .................................................................. 6 5 Señalética ............................................................................................................................................ 6 5.1 Combinación de materiales ......................................................................................................... 7 5.2 Relieves hápticos ........................................................................................................................ 7 5.3 Tratamientos superficiales ........................................................................................................... 8 6 Uso de la cerámica para pavimento urbano ......................................................................................... 9 6.1 Comportamiento mecánico .......................................................................................................... 9 6.2 Formato y modulación de las piezas ......................................................................................... 11 6.3 Deslizamiento ............................................................................................................................ 12 6.3.1 Superficies antideslizantes que no retienen suciedad........................................................... 12 6.3.2 Durabilidad de las prestaciones ............................................................................................ 13 6.3.3 Ventajas biomecánicas de la fricción con relieves mínimos .................................................. 13 7 Uso de la cerámica para fachadas ..................................................................................................... 14 7.1 Descripción de los sistemas de fachadas ventiladas................................................................. 15 7.1.1 Elemento soporte. ................................................................................................................. 15 7.1.2 Capa aislante térmico. .......................................................................................................... 15 7.1.3 Subestructura metálica. ........................................................................................................ 15 7.1.4 Cámara de aire. .................................................................................................................... 16 7.1.5 Paramento exterior................................................................................................................ 16 7.2 Funcionamiento de las fachadas ventiladas. ............................................................................. 16 7.2.1 Aislamiento térmico. .............................................................................................................. 16 7.2.2 Eliminación de condensaciones. ........................................................................................... 16 7.2.3 Eliminación de puentes térmicos........................................................................................... 16 7.2.4 Protección contra el agua. .................................................................................................... 17 7.3 Necesidades y demandas de los sistemas de fachada ventilada. ............................................. 17 7.4 Tipos de anclaje. ....................................................................................................................... 18 8 Uso de la cerámica para mobiliario urbano ........................................................................................ 18 8.1 Máquina de corte por disco ....................................................................................................... 18 8.2 Máquina de corte hidráulico ...................................................................................................... 19 8.3 Rectificadora ............................................................................................................................. 19 8.4 Troquelado ................................................................................................................................ 19 9 Intervenciones urbanas especiales .................................................................................................... 20 9.1 Ágora. Universidad Jaume I. Castellón ..................................................................................... 20 9.2 Calle San Vicente. Burriana. ..................................................................................................... 20 9.3 Pavimento Paseo de Poniente. Benidorm ................................................................................. 21 9.4 Intervención en la Plaza Mayor de Vila-real .............................................................................. 22 9.5 Pasos de peatones inteligentes ................................................................................................. 22 9.6 Superficies urbanas calefactadas .............................................................................................. 23 9.7 Pasos de cebra cerámicos de Onda, Castellón (España) ......................................................... 23 9.8 Fachada cerámica del “Oceanário de Lisboa” (Portugal) .......................................................... 24 9.9 Central Saint Giles (Londres) .................................................................................................... 24 9.10 Banque Tarneaud. Limoges (Francia) ....................................................................................... 24 9.11 St. Stephan's Cathedral in Vienna (Austria) .............................................................................. 25 9.12 Mercado de Santa Caterina en Barcelona (España) ................................................................. 25 9.13 Estación de Contumil (Oporto) ................................................................................................. 26 9.14 Fachada del hospital Manuel Gea González (México) .............................................................. 26 9.15 De Batavier (De Boekenkast) , Amsterdam ............................................................................... 27 9.16 Mobiliario urbano ....................................................................................................................... 28 9.17 Bolardos cerámicos en Limoges ............................................................................................... 29 9.18 Les lucioles de Patrick Corillon, (Limoges, Francia). ................................................................. 30 10 Bibliografía ......................................................................................................................................... 30 1 1 Introducción Esta guía se enmarca en de la “Acción 2.4. Diseño y desarrollo de la guía de aplicaciones de la cerámica urbanas” del proyecto CERURBIS, proyecto financiado por el Programa de Cooperación Territorial del Espacio Sudoeste Europeo (SUDOE) a través de la cofinanciación de proyectos transnacionales por medio de fondos FEDER. El objetivo de la guía es poner a disposición los prescriptores una herramienta que facilite la toma de decisiones en cuanto a la disponibilidad de materiales cerámicos a la hora de abordar un determinado proyecto constructivo. Los prescriptores son aquellas personas con poder de decisión a la hora de determinar el material de revestimiento de un determinado espacio, según en caso pueden ser arquitectos municipales, empresas constructoras de obra pública e incluso los propios ciudadanos. La elevada durabilidad y la capacidad de modular sus prestaciones funcionales convierten a los productos cerámicos en una clara opción para la optimización de los sistemas constructivos de pavimentación urbana. En igualdad de prestaciones mecánicas, presenta ventajas para mejorar la productividad en el proceso de edificación frente a otros materiales (menor peso y volumen, facilidad de transporte y acopio, etc.), así como la posibilidad de disponer de funcionalidades específicas: antideslizamiento, escaso mantenimiento, diseño geométrico superficial en baldosas táctiles, elementos prefabricados y/o registrables, etc. Pese a ello, y aunque desde hace ya algunos años se están utilizando pavimentos y revestimientos cerámicos en equipamiento urbano con óptimos resultados, existen factores que limitan el desarrollo de este mercado, entre ellos: - La gran dependencia respecto a los sistemas de instalación de pavimentación disponibles, diseñados para otros materiales tradicionales y que en algunos casos resultan incompatibles - El desconocimiento respecto a las especificaciones funcionales básicas a cumplir - Los aspectos normativos y de accesibilidad - La viabilidad económica y tecnológica del uso de materiales cerámicos - El temor a la aparición de prescripciones no adecuadas al uso que den problemas de seguridad, sobrecostes o malos acabados y que terminen perjudicando la imagen global de la cerámica Por todo ello, este documento pretende ser una guía donde los prescriptores puedan apreciar las indudables ventajas que los sistemas cerámicos pueden aportar a los espacios públicos y a reducir los riesgos de un uso inadecuado. 2 Aspecto estético y gama cromática El material cerámico, debido a sus procesos de conformado, decoración y post-procesado ofrece una gran libertad para la adaptación de sus aspectos formales y técnicos a los requisitos particulares de los proyectos. Algunas de estas posibilidades vendrán dadas por la composición de los soportes cerámicos o los punzones de prensa, que aportarán los relieves y texturas. Las nuevas tecnologías de impresión, como el chorro de tinta, permiten plasmar motivos decorativos y el grabado láser. 2.1 Cromatismo La paleta cromática cerámica es amplia y puede responder a las necesidades planteadas por los prescriptores de pavimentos públicos en los que son predominantes los colores neutros. Por otra parte, si existe la necesidad de disponer de colores que contrasten con el color base, la cerámica permite una variedad amplia con una durabilidad extraordinaria. 2 Figura 1. Paleta cromática neutra. TAU cerámica Figura 2. Paleta cromática contrastada. TAU cerámica 2.2 Texturas y relieves El sector de recubrimientos cerámicos dispone de maquinaria específica para la adquisición y fresado de relieves. Estas máquinas trabajan normalmente mediante lectores láser y por lo tanto no se produce contacto entre la superficie a leer y el dispositivo de captación. Esta característica nos permite adquirir relieves y texturas de un gran número de fuentes entre las que se cuentan las orgánicas y las minerales no cohesionadas. Una vez adquirida la superficie o generada en el propio ordenador, se puede plasmar en multitud de materiales mediante fresadoras gobernadas por control numérico. De esta forma es posible generar texturas o relieves fácilmente. Esta tridimensionalidad de la pieza abre un enorme abanico de posibilidades, especialmente en pavimentación, para la rehabilitación de cascos antiguos donde se requiere un aspecto pétreo unido a porosidades prácticamente nulas y a clases de resbaladicidad acordes con el Código Técnico de la Edificación. Figura 3. Gres porcelánico con relieve. TAU cerámica 2.3 Láser Esta herramienta es una de las que mayores perspectivas de futuro ofrece para las intervenciones personalizadas sobre la pieza cerámica, disponiéndose actualmente de máquinas de grabado con la suficiente potencia y rapidez para personalizar de forma sencilla las piezas cerámicas. El láser actúa mediante la abrasión de la superficie cerámica. Se utiliza normalmente para la mecanización superficial de piezas no esmaltadas como es el caso del porcelánico consiguiendo un efecto muy similar al producido por el chorro de arena, aunque con una resolución y calidad mucho mayor. Figura 4. Grabado láser. Invesplasma 3 2.4 Impresión mediante chorro de tinta Otra tecnología que posibilita la personalización del producto es el empleo de impresión mediante chorro de tinta. Este sistema de impresión de piezas cerámicas está basado en la utilización de cuatro tintas básicas (cian, magenta, amarillo y negro), que junto con un proceso electrónico de transferencia de imágenes nos permite decorar la pieza con los motivos y tonalidades elegidos. La impresión se realiza sin detener la pieza y sin entrar en contacto con ella, puesto que la tinta se deposita en la pieza mediante inyectores. Esto nos permite la decoración de toda la superficie vista de la pieza cerámica, incluso de aquellas con relieves y con aristas redondeadas. Las ventajas que comporta este sistema de decoración son la impresión sin contacto, la alta velocidad y el control sobre el proceso productivo. Por otra parte todas las fases del proceso hasta su impresión sobre la pieza se hace de forma electrónica, por lo que es posible realizar retoques de color de forma rápida sin que ello suponga la necesidad de crear nuevas tintas o pantallas. Figura 5. Pavimento personalizado con impresión mediante chorro de tinta. Ceracasa 3 Ventajas del gres porcelánico en usos urbanos Aunque la idoneidad de uso de las baldosas cerámicas en ambientes exteriores está avalada por una larga tradición arquitectónica, era necesario evaluar analíticamente su comportamiento frente a otros materiales utilizados habitualmente en fachadas. En este contexto, una empresa encargó a un laboratorio externo un estudio de las características del gres porcelánico que se evaluó por comparación con las prestaciones de los productos tradicionales. La tabla 1 muestra un resumen que refleja los resultados del estudio. En las columnas podemos ver la valoración de los resultados según materiales que se han obtenido en cada uno de los ensayos que aparecen en las filas (Los valores altos indican un mejor comportamiento). Los mármoles elegidos fueron el Blanco Macael y el Rojo Alicante. En cuanto a las calizas se utilizaron el Crema Marfil y Negro Marquina. Los granitos utilizados en el ensayo fueron el Blanco Cristal y el Rosa Porriño. El material rotulado como madera corresponde a revestimientos de madera para exteriores sobre laminado plástico. Las últimas tres columnas corresponden a plástico laminado, aluminio lacado con alma de polietileno y placa de hormigón, todos ellos para exteriores. En las filas observamos el listado de las características a las que han sido sometidos los distintos materiales así como la normativa seguida en cada ensayo. En el caso de expansión por humedad las muestras fueron sumergidas durante siete días a temperatura ambiente. El ensayo de resistencia a las manchas debió de ser definido ya que no existe ninguna normativa al respecto. Por ello se eligieron dos agentes de manchado: el primero de ellos por impregnación (solución rodamina 0.1 g/L) y el segundo de acción pelicular (Rotulador permanente negro). Los productos de limpieza elegidos fueron Lejía comercial (35 gr CL2/L) para la mancha por impregnación y Tricloroetileno (99%) para la mancha de acción pelicular. Se utilizó un dispositivo mecánico para la limpieza capaz de aplicar la misma presión en todos los casos y finalmente se compararon las coordenadas cromáticas Lab antes y después de la limpieza. 4 Materiales Características Porcelánico Natural Pulido Mármol Caliza Granito Madera Plástico Aluminio Hormigón Lacado Características dimensionales UNE-EN ISO 10545-2 Alto Alto Alto Alto Alto Alto Alto - - Resistencia a la flexión UNE-EN ISO 10545-4 Alto Alto Alto Alto Alto Alto Alto Bajo Alto Resistencia a la helada UNE-EN ISO 10545-12 Alto Alto Alto Alto Alto Alto Alto Alto Bajo Permeabilidad BS 4131 Alto Alto Medio Medio Medio Medio Medio Alto Bajo Relación masa/superficie Medio Medio Bajo Bajo Bajo Medio Medio Alto Bajo Expansión por humedad Alto Alto Alto Alto Alto Bajo Bajo - Medio Alto Alto Alto Alto Alto Bajo Bajo Bajo Medio Alto Alto Bajo Alto Bajo Alto Alto Medio Bajo Dilatación térmica lineal UNE-EN ISO 10545-8 Resistencia a las manchas Corrosión niebla salina UNE 112017 ISO 9227 Alto Alto Bajo Bajo Alto Alto Alto Alto Bajo Atmósfera SO2 UNE-EN ISO 6988 Alto Alto Bajo Bajo Medio Medio Alto Alto Bajo Envejecimiento solar UNE-EN ISO 11341 (M2, C-A) Alto Alto Bajo Bajo Medio Bajo Medio Medio - Tabla 1. Comparativa de distintos materiales para usos urbanos Observando la tabla podemos concluir que las baldosas de gres porcelánico presentan un nivel de prestaciones iguales o superiores al de otros materiales utilizados habitualmente en el revestimiento de fachadas. 4 Mantenimiento y reposición 4.1 Reposición Una de las principales problemáticas en los productos habitualmente utilizados en urbanismo (baldosas de terrazo, de hormigón, de piedra natural u otros materiales) es la falta de disponibilidad de piezas con el mismo aspecto superficial que las instaladas cuando debe efectuarse una actuación puntual de reposición. La dificultad de conseguir reproducir el aspecto de una partida previa tanto en el caso de productos fabricados por mezcla de varios materiales, especialmente cuando se trata de productos coloreados mediante la dosificación de pigmentos, como cuando se trata de productos naturales cuya aspecto depende del lugar de extracción, suele provocar la aparición de cambios de tono y/o aspecto entre partidas diferentes del mismo producto, y por lo tanto la apreciación de zonas en el pavimento asociadas a las actuaciones de reposición. En general, las baldosas cerámicas no suelen presentar este tipo de problemas debido a que su proceso de fabricación está mucho más automatizado, y por lo tanto mejor controlado. Además, es una práctica habitual de los fabricantes de baldosas cerámicas efectuar una clasificación por tono del 100% de las baldosas producidas, separando los lotes de fabricación en partidas de elevada homogeneidad, de manera que el elevado nivel de control utilizado en el proceso de fabricación les permite volver a producir baldosas del mismo tono en otras partidas de fabricación, con lo que se puede asegurar un suministro de material homogéneo a lo largo del tiempo. 4.2 Estabilidad del aspecto del material y disponibilidad Algunos materiales utilizados, especialmente en el caso de pavimentación urbana, presentan una elevada porosidad superficial que provoca una alta retención de suciedad que no se elimina con los medios de limpieza habitualmente utilizados. Además, la retención de suciedad se acentúa con el desgaste. 5 Normalmente, durante el uso se produce un oscurecimiento generalizado de la superficie que provoca un cambio de aspecto notable entre una pieza recién colocada y una nueva repuesta, incluso cuando fuese posible disponer de piezas de reposición equivalentes a las originales. En general, las baldosas cerámicas se caracterizan por ser uno de los materiales que presentan menores requerimientos de mantenimiento debido a su escasa retención de suciedad y gran facilidad de limpieza. Los materiales cerámicos esmaltados son totalmente impermeables por lo que no suelen presentar ninguna tendencia a retener suciedad. Po otra parte, las baldosas no esmaltadas de muy baja porosidad, como es el caso de gres porcelánico, apenas retienen suciedad debido al pequeño tamaño de poro. Otro aspecto a considerar desde el punto de vista estético es el ensuciamiento de la superficie debido a la adhesión de chicles. Estas manchas son muy difíciles de eliminar, y para ello suele requerirse de tratamientos químicos y agua a elevada presión, que en algunas ocasiones pueden dañar a los materiales tradicionales (baldosas de terrazo, hormigón o piedra natural). En cambio, en las baldosas cerámicas el cambio de aspecto por retención de suciedad es mínimo y dada su elevada resistencia a los agentes químicos es factible la utilización de sistemas de limpieza enérgicos para mantener el aspecto original de las baldosas, lo que a su vez permite que las actividades de reposición no causen ningún cambio de aspecto en la continuidad del embaldosado. 4.3 Evaluación del coste de mantenimiento y reposición Entre las actividades de mantenimiento destacan especialmente las siguientes: Mantenimiento por reposición o reparaciones Mantenimiento por cuestiones de limpieza Respecto al mantenimiento por reposición o reparaciones, los problemas más frecuentes son baldosas mal colocadas, sueltas o rotas y la presencia de socavones en el caso de pavimentos. Como ya se ha indicado, las baldosas cerámicas no solamente presentan mayor facilidad de limpieza sino que su mayor resistencia permite la utilización de medios más agresivos de limpieza, reduciendo el tiempo y esfuerzo dedicado, y por lo tanto el coste de mantenimiento. 5 Señalética Se consideran baldosas especiales a aquellas que, a través del color o la textura, pueden señalizar y transmitir información útil para el desplazamiento y la seguridad a las personas con algún tipo de discapacidad. En el marco de su enfoque hacia la accesibilidad, la cerámica desarrolla un amplio abanico de posibilidades que la conforman como material idóneo para convertir un espacio urbano en apto para todo el mundo. La cerámica urbana posee diversos procesos de post-conformado (corte por agua, desarrollo de relieves, grabación láser, combinación de materiales) a partir de los cuales se puede desarrollar señalización dirigida a: Marcar direcciones en el pavimento. Señalización de carriles bici. Plasmar la imagen de la ciudad (escudos, frases emblemáticas, etc.) Marcar itinerarios de interés turístico. Además la cerámica urbana cuenta con características imprescindibles en relación a la señalización, que radican en la personalización desde el punto de vista de la decoración según proyecto, versatilidad de formato y colocación, así como la alta durabilidad del producto. Respecto a lo anteriormente comentado sobre los sistemas de post-conformado, vale la pena hacer hincapié en sus amplias posibilidades para el diseño y desarrollo de señalética, tomando como referencia algunos ejemplos ya existentes: 6 5.1 Combinación de materiales En este proyecto la propia empresa aprovecha la versatilidad que ofrece la tecnología del corte por agua conjuntamente con la amplia gama de materiales cerámicos disponibles, aunando sus características en la composición de textos cerámicos insertados en el propio pavimento que motivan a los más pequeños a disfrutar del entorno urbano e interactuar con la propia plaza. Figura 6. Plaza del Maestrazgo, Castellón de la Plana. TAU cerámica En éste otro proyecto vemos reflejadas las posibilidades que brinda el poder combinar distintos materiales conjuntamente con el corte por agua para la realización de señales, que en algunos casos deben situarse en las fachadas de edificios. Figura 7. Proyecto desarrollado para TRANSHITOS 2009, ITC 5.2 Relieves hápticos Los pavimentos táctiles o hápticos proporcionan aviso y direccionamiento a través de la textura, y la utilización correcta de este tipo de pavimentos es una gran ayuda para las personas con problemas visuales. Existen varios tipos de pavimentos hápticos: de botones, con acanaladuras, de bandas, etc. Todas estas tipologías vienen recogidas en el documento de referencia europeo, CEN/TS 15209, de 2008, que incluye las especificaciones técnicas referentes a esta clase de pavimentos realizados en hormigón, cerámica y piedra. El enfoque del Sector Cerámico hacía la accesibilidad y la posibilidad técnica de desarrollar relieves que cumplan con los estándares de diseño óptimos exigidos, dan pie al desarrollo de familias de productos que abarcan todo el abanico de piezas hápticas necesarias para marcar direcciones, cambios de rasante, puntos de peligro y todos aquellas zonas en el pavimento urbano que necesitan ser advertidas. Debe tenerse en cuenta que los medios actuales de producción permiten la fabricación baldosas hápticas cerámicas con relieves y resaltes de la altura deseada. 7 Figura 8. Pieza hápticas desarrolladas con relieves óptimos para los viandantes 5.3 Tratamientos superficiales El contraste es un elemento que se debe tener en cuenta cuando se quiere diseñar un producto visualmente accesible, ya que las dificultades de visión y el envejecimiento producen cambios en la percepción que reducen la eficacia de la vista para determinadas combinaciones de colores. El láser es una tecnología utilizada en la marcación de instalaciones urbanas, que ofrece múltiples posibilidades de señalización destinadas en este caso en particular a la identificación de las distintas instalaciones de luz, agua, cableado de red, etc. Figuras 9. Señalización en pavimento cerámico urbano mediante láser. Rocersa Esta tecnología ofrece la posibilidad de integrar o mimetizar los registros con el entorno dándole una coherencia estética a todo el entramado de pavimentación urbano. Por otra parte, diferentes sistemas basados en la impresión por chorro de tinta, plantean soluciones idóneas para ser aplicadas en espacios urbanos ofreciendo prestaciones adecuadas al espacio exterior y abriendo un amplio abanico de posibilidades en la señalización, localización e identificación de las distintas zonas que conforman la ciudad, es decir, puntos de información, puntos de interés turístico, servicios sociales (hospitales, farmacias, etc.). Figura 10. Emotile. Ceracasa. 8 6 Uso de la cerámica para pavimento urbano 6.1 Comportamiento mecánico Aunque tradicionalmente son otro tipo de materiales los que han ocupado el protagonismo en espacios de pública concurrencia, en los últimos años estamos asistiendo a un progresivo aumento de las instalaciones de pavimentos cerámicos en aceras, urbanizaciones, espacios públicos como plazas, paseos, etc. En este tipo de pavimentaciones, dada su condición de exteriores, existen requisitos especiales en cuanto a prestaciones mecánicas muy superiores a los de pavimentos interiores, y condicionantes específicos relativos a la metodología de instalación. Si bien la progresiva mejora de las prestaciones de los pavimentos cerámicos, con el desarrollo de baldosas con porosidad abierta prácticamente nula como el gres porcelánico, ha permitido abordar aplicaciones con mayores exigencias mecánicas como la pavimentación urbana, también ha tenido una contribución muy notoria a este fin, la evolución de los métodos de colocación y la profesionalización de los colocadores. Las técnicas de instalación de baldosas cerámicas han cambiado radicalmente en las últimas décadas, pasando desde la instalación tradicional mediante mortero de cemento y arena en capa gruesa utilizada para pavimentos cerámicos de porosidad media, a los actuales sistemas de instalación en capa fina sobre base regularizada utilizados para la colocación de las baldosas de gres porcelánico. Este cambio en las técnicas de instalación ha sido necesario no solamente por la drástica reducción de la capacidad de absorción que presenta el gres porcelánico, sino también por el progresivo aumento de la inestabilidad o inmadurez de los elementos constructivos, del tamaño de las baldosas cerámicas, así como para evitar las patologías derivadas de una inadecuada preparación in situ o utilización de los materiales de agarre. 7 Baldosa cerámica y rejuntado 6 Adhesivo 5 mm 5 Capa de regularización 6-10 cm 4 Capa de arena (garbancillo lavado) 2-5 cm 3 Hormigón armado, 20cm de espesor 2 Zahorra compactada sin remonte capilar 1 Explanada Figura 11. Sistema de pavimentación mediante capa fina sobre base regularizada Todo ello ha contribuido a reducir en gran medida las patologías de fractura y desprendimientos que se manifestaban en la pavimentación urbana con materiales tradicionales, debidas en gran medida a las limitaciones asociadas a las deficiencias en la ejecución de la pavimentación en capa gruesa con morteros de cemento. Para abordar el desarrollo de los sistemas de pavimentación urbana con baldosas cerámicas con suficientes garantías de que no se producirán las patologías de roturas que se manifiestan en los pavimentos de base hidráulica y de piedra natural, se realizó un profundo estudio del comportamiento mecánico en estas condiciones de uso, al objeto de definir los requisitos mínimos tanto del material cerámico como del sistema de instalación. Para ello, se consideraron los límites de cargas relativos a pavimentos urbanos con acceso ocasional de vehículos de reparto de mercancías. El estudio desarrollado combinaba ensayos mecánicos experimentales sobre maquetas del sistema de instalación con la simulación por elementos finitos de la influencia de las distintas variables del sistema constructivo. Mediante los ensayos experimentales se analizó la influencia de las variables de diseño de la baldosa cerámica (dimensiones y espesor) y la influencia de las condiciones de ejecución de la colocación con adhesivo cementoso, en el comportamiento frente a cargas dinámicas y al impacto de objetos. 9 Altura de caida (cm) Figura 12. Ensayos de carga concentrada sobre maquetas de pavimento cerámico en condiciones de colocación deficiente 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 Mala colocación Buena colocación 9,19 10,64 11,8 12,45 13,74 Espesor mínimo baldosa (mm) Figura 13. Ensayos de resistencia al impacto con bola de acero de 0,5 kg en diferentes condiciones de instalación A partir de los resultados experimentales se comprobó que la utilización en pavimentación de aceras de baldosas de gres porcelánico de formato igual o inferior a 40x40 cm y 12 mm de espesor mínimo, garantiza un nivel de prestaciones con suficiente margen de seguridad, incluso en condiciones de colocación deficiente. También se estudió mediante simulación la influencia de las variables asociadas al resto de capas que componen el sistema de pavimentación. La deformabilidad de la capa de mortero y la posibilidad de asentamiento del sustrato que la sustenta son las variables que más contribuyen a reducir las prestaciones mecánicas del sistema. No obstante, con una colocación adecuada, con doble encolado de adhesivo cementoso sobre capa de regularización de 6 cm de espesor medio, se ha estimado que baldosas de gres porcelánico de las características indicadas soportarán las cargas previstas sin ningún deterioro incluso en la condición de instalación más desfavorable, simulada con carga en la posición de mínimo espesor de la solera (4 cm), con mortero compresible de baja rigidez y base soporte con alta capacidad de asentamiento. Figura 14. Simulación del sistema de pavimentación urbana y estimación de las deformaciones bajo carga de 1000 kg 10 Baldosa cerámica de 40x40x1,2 cm instalada sobre base muy compactable Tensión a 1000 kg / tensión límite (%) 100 90 Mortero mal ejecutado (E=2 Gpa) 80 Mortero bien ejecutado (E=11GPa) 70 60 50 40 30 20 10 0 4 6 8 Espesor de mortero (cm) Figura 15. Estimación de la tensión alcanzada en condiciones desfavorables de asentamiento del soporte 6.2 Formato y modulación de las piezas Los actuales procesos de conformado mediante prensado permiten obtener una amplia variedad de formatos pudiendo llegar a piezas de 90x90 cm, con excelentes compacidades de pieza lo que redundará en unas elevadas resistencias. No obstante, los formatos para pavimentos urbanos deberán ser menores debido a que la resistencia a la flexión de las piezas disminuye al aumentar el formato. Dimensiones de 40x40 cm se consideran adecuadas y ofrecen una buena relación resistencia/rendimiento de colocación. Estas piezas de porcelánico pueden ser adaptadas a proyectos específicos mediante el corte de las piezas con disco o con chorro de agua. De la misma forma, es posible rectificar los cantos de las piezas para redondearlos o achaflanarlos mediante rectificadoras. Los pavimentos utilizados en pavimentación urbana, en especial los de piedra natural y los hidráulicos, han aumentado progresivamente su formato, pasando de las tradicionales baldosas cuadradas de 20cm de lado a piezas de 40cm de lado y formatos rectangulares de hasta 60cm de lado mayor. Si bien este cambio ha aportado mejoras tanto estéticas como de aumento del rendimiento en la ejecución de la instalación, también ha venido acompañado de un elevado aumento de las patologías de rotura en los formatos mayores y en particular en los rectangulares, que se originan, en la mayoría de los casos, por el mal asentamiento y la falta de continuidad de las capas del sistema de pavimentación. Estas baldosas de gran formato con espesores de varios centímetros, presentan muy poca capacidad de deformación para adaptarse a pequeños hundimientos del sustrato y son poco manejables para garantizar una correcta ejecución de la instalación. Figura 16. Pavimentación con baldosas de 40x40 cm en accesos a garajes de baldosa cerámica. TAU Esta problemática no se manifiesta en el caso de las baldosas cerámicas, ya que éstas se instalan mediante la técnica de colocación en capa fina sobre una solera regularizada, lo que permite asegurar una correcta transmisión de las cargas en el sistema constructivo evitando la aparición de asentamientos localizados, que constituyen una de las causas principales de fracturas en el pavimento. Asimismo, su menor peso facilita la manipulación de las mismas y permite utilizar técnicas de doble encolado para asegurar un perfecto asentamiento de las baldosas sobre el sustrato, evitando las roturas generadas por huecos bajo el embaldosado. Los estudios de comportamiento mecánico realizados para garantizar la adecuación de las baldosas cerámicas en pavimentación urbana, permiten confirmar que el sistema de instalación sobre solera regularizada evita la concentración de tensiones en el embaldosado, permitiendo 11 adecuar el formato y espesores de las piezas en función de los niveles máximos de carga esperados, y limitando la posibilidad de patologías asociadas a la fracturas de las piezas. Figura 17. Modelización del comportamiento mecánico bajo carga de rueda (1000kg) Para las aplicaciones en pavimentos peatonales con acceso ocasional de vehículos de reparto de mercancías, la utilización de baldosas cerámicas de gres porcelánico de formato igual o inferior a 40x40 cm y con espesor mínimo de 12mm garantizará las prestaciones mecánicas requeridas, si estas se instalan de acuerdo al sistema de pavimentación propuesto. En la utilización de formatos superiores, aun siendo factible, deberá considerarse que se reducirá ligeramente su carga límite y también resultará más difícil garantizar la distribución homogénea del adhesivo bajo la pieza, por lo que será recomendable utilizar baldosas de espesor mínimo ligeramente superior, o bien limitar su aplicación a las superficies exentas de cargas elevadas. Por ejemplo modulando el pavimento con baldosas de formato inferior compatible en los accesos a los garajes y/o en otras superficies con altas solicitaciones mecánicas. 6.3 Deslizamiento La resistencia al deslizamiento es una de las prestaciones más relevantes a tener en cuenta a la hora de seleccionar un pavimento cerámico en función de las condiciones de uso previstas. Pese a su gran importancia, esta propiedad comenzó a valorarse como parámetro de selección de producto hace apenas algunos años. El aumento de la utilización de pavimentos cerámicos en locales de uso público y ambientes exteriores, de los que se derivan requisitos de responsabilidad civil, así como el progresivo conocimiento de los prescriptores y/o usuarios respecto a las características técnicas del producto, ha generado una creciente demanda del mercado en la exigencia de estas prestaciones, así como de la durabilidad de las mismas. A partir de la publicación del Código Técnico de la Edificación, en cuyo Documento Básico se definen los requisitos de resistencia al deslizamiento para diferentes condiciones de uso, se ha generado una creciente demanda en el aumento de las prestaciones antideslizantes, especialmente en pavimentos exteriores. Para satisfacer estas demandas, al objeto de mejorar la fricción, muchos materiales utilizados en pavimentación han tendido hacia un progresivo aumento de la rugosidad y/o del tamaño de los relieves superficiales, en detrimento de otras propiedades requeridas como la ausencia de retención de suciedad y la utilización de texturas seguras y confortables al caminar humano. 6.3.1 Superficies antideslizantes que no retienen suciedad Las tecnologías actuales de fabricación de pavimentos cerámicos permiten obtener superficies a medida, mediante la regulación tanto de la rugosidad como de la tipología y altura de los relieves en la superficie. En estos materiales, tradicionalmente utilizados en aplicaciones de uso higiénico, la adaptación a las nuevas exigencias reglamentarias ha sido relativamente sencilla debido a sus amplias posibilidades de diseño geométrico de la superficie, y se ha efectuado manteniendo las prestaciones de facilidad de limpieza que los caracterizan. En superficies sin relieves, la regulación de la microtextura permite alcanzar niveles de fricción suficientes sin necesidad de aumentar en exceso la rugosidad superficial, y con ello la tendencia a la retención de suciedad, ofertándose al mercado soluciones idóneas para todas 12 las aplicaciones en ambientes de pública concurrencia con requisitos de resistencia al deslizamiento. Figura 18. Textura superficial de un pavimento cerámico antideslizante resistente a las manchas En particular, para las aplicaciones en pavimentación urbana, y mediante las tecnologías actuales de fabricación por prensado en seco, es posible la obtención de cualquier tipo de relieves de pequeño tamaño y reducida profundidad. Con ello, se consigue alcanzar tanto los niveles fricción requeridos como disponer de piezas con relieves hápticos para la señalización de las distintas zonas del pavimento urbano, manteniendo al mismo tiempo tanto las prestaciones higiénicas como las relativas a la ergonomía del caminar de los usuarios. Figura 19. Tipologías de relieves en baldosas cerámicas de 20x20 cm. TAU cerámica 6.3.2 Durabilidad de las prestaciones Los materiales cerámicos se caracterizan por sus elevadas prestaciones mecánicas, difícilmente comparables con las de otros materiales tradicionales. En el contexto de las baldosas cerámicas, el gres porcelánico es el producto con mejores prestaciones técnicas, debido tanto a su escasa porosidad abierta como a su propia naturaleza vitrocristalina, lo que lo hace especialmente idóneo para su aplicación en pavimentos sometidos a procesos intensos de desgaste y a esfuerzos mecánicos elevados. Su elevada durabilidad frente al desgaste no solamente permite mantener inalterable su aspecto superficial, minimizando los procesos de rayado, manchado, etc., sino que guarda una relación directa con el mantenimiento de sus prestaciones antideslizantes. En superficies cuya fricción deriva exclusivamente de la geometría de los relieves, el progresivo desgaste y redondeo de las aristas provoca una drástica reducción de su resistencia al deslizamiento, siendo que algunos materiales de baja resistencia al desgaste pierden rápidamente sus prestaciones iniciales. Las baldosas de gres porcelánico diseñadas para pavimentación exterior no solamente presentan un gran número de pequeños relieves que actúan como puntos de anclaje, sino que además garantizan que su clase de resbaladicidad se mantendrá en el tiempo debido a su elevada resistencia a la abrasión. 6.3.3 Ventajas biomecánicas de la fricción con relieves mínimos Se define fricción o fuerza de rozamiento entre dos superficies en contacto a la fuerza que se opone al movimiento de una superficie sobre la otra. Se genera debido a las imperfecciones, especialmente microscópicas, entre las superficies en contacto. 13 La fricción es una de las propiedades del pavimento con mayor importancia en la interacción con las personas, no sólo en aspectos de seguridad de uso, sino también en el confort percibido al deambular. El suelo o el pavimento es el elemento constructivo que más tiempo interactúa con el usuario, por ello tiene una gran importancia para la seguridad del usuario en espacios urbanos. El diseño del pavimento debe perseguir aumentar la seguridad del usuario y facilitar su deambulación segura. Un diseño adecuado del pavimento puede evitar numerosas caídas, causados por pavimentos deslizantes, con poca fricción o con resaltes entre las baldosas. Además, se debe tratar de aumentar la sensación de seguridad en el usuario mediante un diseño que evite brillos y reflejos. El objetivo no es sólo aumentar la seguridad del usuario, sino hacer que el usuario se sienta también seguro. Para garantizar la correcta deambulación, el pavimento debe asegurar una resbaladicidad mínima, por encima de la cual los resbalones y el riesgo de caídas sean mínimos igualmente. Dentro de unos rangos adecuados de fricción, y siempre por encima de la fricción insuficiente, el pavimento otorga al usuario seguridad y confort al caminar. El nivel de microtextura presente en el pavimento debe contemplar también la consecución del confort tanto de la deambulación en bipedestación, que en el caso de personas con movilidad reducida incluye la interacción de los productos de apoyo con el pavimento, como otras formas de movilidad humana: vehículos no motorizados, bicis, carritos, sillas de ruedas, etc., donde además de tener en cuenta nuevos elementos a través de los cuales el usuario interacciona con el pavimento, se debe prestar especial atención a evitar que se produzcan vibraciones. En este contexto, existen métodos de evaluación del coeficiente de fricción que se han adaptado a esas necesidades (Juan V. Durá et al. 20051). Las baldosas cerámicas pueden adaptar su diseño para disponer de la rugosidad superficial adecuada para proporcionar una fricción superior a la fricción mínima sin necesidad de que existan grandes relieves, pudiéndose obtener un suelo homogéneo sin excesivas irregularidades que podrían provocar tropiezos, perdidas de equilibrio, torceduras, disconfort, etc. Por otra parte, la texturización del pavimento puede contribuir a evitar que se produzca el efecto de “aquaplanning” en su superficie. 7 Uso de la cerámica para fachadas Las fachadas cerámicas se han utilizado en la arquitectura constantemente a lo largo de la historia. Actualmente hay dos factores que dan protagonismo a la cerámica en la arquitectura actual: la mayor preocupación por los aspectos medioambientales y los avances técnicos de los materiales y de los sistemas que componen las fachadas cerámicas, minimizando la influencia de una mano de obra poco especializada. En los sistemas de fachadas podemos diferenciar tres grupos fundamentales: a) Adherencia directa: Los nuevos sistemas de adherencia directa se basan en adhesivos cementosos con una alta proporción de ligantes mixtos, que garantizan un alto nivel de adherencia química en contraposición con el tradicional mortero de cemento y arena con adherencia mecánica. Estos adhesivos proporcionan una gran adherencia y si su aplicación es correcta garantizan una perfecta colocación. b) Adherencia mecánica: Se basan en sistemas de anclaje más o menos complejos, que fijan la pieza cerámica a la fachada sin necesidad de juntas húmedas. Este tipo de sistemas se conocen como fachadas ventiladas y se analizarán en detalle en los siguientes puntos. c) Adherencia mixta: Como su propio nombre indica los sistemas mixtos consisten en combinar los dos sistemas anteriormente mencionados. Aunque ambos tienen la capacidad de ser utilizados de forma individual y autónoma, cuando las piezas cerámicas superan las proporciones o los pesos convencionales, se combinan los dos sistemas para una mayor seguridad. 1 Juan V. Durá, Tomás Zamora, Esther Balaguer, David Rosa. Identification of floor friction safety level for public buildings considering mobility disabled people needs. Safety Science 43 (2005) 407-423. 14 7.1 Descripción de los sistemas de fachadas ventiladas. La fachada ventilada se caracteriza fundamentalmente por ser un cerramiento con una cámara aireada, separada por dos hojas, una interior, encargada de resolver el aislante térmico y la estanqueidad, y otra hoja exterior, cuya misión principal es encerrar dicha cámara de aire, garantizando una ventilación continuada a lo largo de toda la superficie de la fachada. Figura 20. Partes de una fachada 7.1.1 Elemento soporte. Es el encargado de dar estabilidad a la composición, dotar de propiedades de aislamiento acústico al sistema y servir de soporte para el acabado interior de la edificación y el aislante térmico. Si el cerramiento es un muro de carga, la subestructura se anclará directamente con anclajes puntuales mientras que si la estructura es un entramado de pilares y vigas, la subestructura se anclará a estos mediante anclajes de “sustentación”. 7.1.2 Capa aislante térmico. La característica fundamental del aislante será su alta resistencia térmica. Para su buen funcionamiento es necesario que recubra todo el paramento de forma continua, eliminando los posibles puentes térmicos. Existen en el mercado un gran número de aislantes térmicos, como el poliestireno extrudido, poliuretano, fibras de vidrio, etc. Se suministrarán en piezas rígidas que se anclaran al elemento soportes según prescripciones técnicas del fabricante o en forma líquida que se proyectará sobre el muro soporte, forjados y demás elementos que configuren el paramento exterior. 7.1.3 Subestructura metálica. La subestructura es un entramado de perfiles metálicos que sostienen la capa exterior separada suficientemente del sistema para crear la cámara de aire necesaria para el correcto funcionamiento de la fachada ventilada. El entramado dependerá del sistema utilizado, pudiendo resolverse con elementos puntuales, elementos lineales verticales o elementos verticales y horizontales. Generalmente se utiliza perfilería de aluminio, por su ligereza y su amplio abanico de posibilidades de diseño, al ser un elemento extrudido. En contrapartida están la baja resistencia y la mayor deformabilidad. El acero es el otro material utilizado en las subestructuras, normalmente en chapas galvanizadas conformadas en frío por plegado. Sin embargo, se utilizan poco por su elevado coste. 15 En todo caso, ha de tenerse en cuenta las incompatibilidades de los materiales “que generen pares galvánicos por contacto entre materiales de diferente naturaleza como aleaciones de aluminio y acero inoxidable en atmósferas agresivas (cerca del mar o atmósferas industriales). La subestructura será la encargada de recibir y trasmitir al elemento soporte las acciones verticales aplicadas, el peso de la hoja exterior y el propio peso y los esfuerzos horizontales del viento. 7.1.4 Cámara de aire. La cámara de aire es el elemento característico de toda fachada ventilada que la diferencia del resto de cerramientos convencionales. Esta cámara permite la ventilación por el trasdós y aumenta considerablemente la eficiencia energética de estas fachadas, mejorando el comportamiento del aislamiento térmico, la eliminación de condensaciones, la eliminación de puentes térmicos y la protección contra el agua. 7.1.5 Paramento exterior. Las funciones principales del paramento exterior son: -Configurar la cámara de aire y permitir su correcta ventilación. Para ello es fundamental estudiar el tamaño de junta y la separación del paramento con la capa del aislante térmico, que suele estar entorno a los cinco centímetros. -Recibir las acciones horizontales directamente aplicadas sobre ellos y trasmitirlas a la subestructura de la fachada ventilada. Como las piezas trabajan a flexión en una o dos direcciones, dependiendo del tipo de anclaje a la subestructura, se ha de comprobar su resistencia para dichas condiciones. -por último, la función estética ha pasado a ser uno de los requisitos fundamentales de los paramentos exteriores, debido a las exigencias de la cultura contemporánea, basada en la imagen, la marca, la singularidad o la identidad. 7.2 Funcionamiento de las fachadas ventiladas. La cámara interior ventilada dota de una gran eficiencia energética al sistema, que la diferencia del resto de cerramientos. Seguidamente analizaremos algunas de las ventajas fundamentales: 7.2.1 Aislamiento térmico. La fachada ventilada en su conjunto, proporciona un eficaz aislamiento frente al calor extremo, gracias a la suma de sus diferentes estratos. El primer elemento que interviene en el aislamiento, es la piel externa, que protegerá al resto del sistema de la acción directa de los rayos de sol. El calor generado en el intradós de la piel por la incidencia de los rayos solares calienta el aire de la cámara disminuyendo su densidad, provocando la ascensión del mismo. De este modo se produce un flujo de aire por el interior de la cámara que extrae el aire caliente. Finalmente, la tercera es el aislante térmico, que debe cubrir todo el muro del cerramiento de forma continua eliminando los posibles puentes térmicos. Durante las estaciones frías la fachada ventilada funciona de un modo distinto, ya que la temperatura elevada se encuentra en el interior de la edificación. Por lo tanto la primera barrera que impide las perdidas caloríficas será el muro y seguidamente el aislante térmico adherido. Por último, el movimiento ascendente de aire caliente mantendrá seca la superficie del aislamiento. 7.2.2 Eliminación de condensaciones. Todas las fachadas, separan dos espacios con diferente temperatura, generándose un flujo de calor que puede provocar condensaciones de la humedad del aire. Para evitar la condensación es importante que en ninguna zona del cerramiento la temperatura descienda por debajo del punto de rocío o bien que la humedad sea lo suficientemente baja. En las fachadas ventiladas se cumplen estos requerimientos ya que la diferencia de temperaturas entre interior y la superficie exterior del aislante térmico se controla gracias a la primera barrera que supone la piel y la cámara de aire. Por otro lado, el flujo de aire continuo de la cámara, elimina las posibles condensaciones en la superficie del aislamiento térmico. 7.2.3 Eliminación de puentes térmicos. Un factor determinante en el aislamiento de las edificaciones es la eliminación de los posibles puentes térmicos. Por puentes térmicos entendemos aquellos elementos de alta conductividad 16 térmica en contacto directo con el exterior que sirven de puente para que las altas o bajas temperaturas se introduzcan en el interior. Las fachadas ventiladas eliminan los posibles puentes térmicos gracias a la continuidad del aislamiento térmico en todo el cerramiento, revistiendo pilares y forjados. 7.2.4 Protección contra el agua. La piel exterior y a la cámara de aire son una protección muy eficaz contra el agua. La poca cantidad de agua que penetra por las juntas de la fachada ventilada, se elimina gracias a la ventilación de la cámara de aire. 7.3 Necesidades y demandas de los sistemas de fachada ventilada. Tras analizar las los requerimientos y las funciones principales de los sistemas de fachadas ventiladas, se enumeran a continuación las principales necesidades y demandas que serían deseables en los sistemas de fachada ventilada: 1. Gran variedad de formatos (modularidad): Que el sistema pueda montar piezas de diferentes materiales y tamaños, para darle al proyectista la mayor libertad compositiva posible. 2. Posibilidad de regular la planicidad de la estructura y las piezas: que se pueda modificar la distancia de la pieza de recubrimiento a la pared, para corregir las irregularidades inevitables que existen en toda obra y conseguir la total planicidad en la fachada. 3. Existencia de junta con posibilidad de ser regulada: que se pueda variar la distancia entre piezas de recubrimiento, tanto horizontal como verticalmente. 4. Facilidad de sustitución o extracción de las piezas para posibles reparaciones o sustituciones y que permita que la fachada sea registrable. 5. Separación entre el elemento soporte y la capa exterior debe de ser suficiente para colocar el aislamiento térmico, actualmente de 4-5 cm. más la cámara de aire ventilada, de espesor similar 4-5 cm. 6. Disponibilidad de soluciones para todos los encuentros de la fachada: deben estar previstos los puntos conflictivos como las esquinas de la fachada, los rincones, los vierteaguas de las ventanas, las juntas de dilatación, etc. 7. Garantía de buena estabilidad: la seguridad de toda construcción pasa por la estabilidad de todos sus elementos a las exigencias internas y externas a las que estará sometido durante toda su vida útil. 8. Alta seguridad frente a roturas de piezas: Cuando llegue a romperse la pieza de revestimiento, es importante que el sistema sea capaz de evitar la caída de los fragmentos. 9. Buena respuesta frente a deformaciones. Es importante que estén previstas las posibles tensiones derivadas de las contracciones de la fachada, el viento y demás factores que puedan alterar la estructura del sistema. 10. Coste competitivo Si se puede conseguir la misma función con menos cantidad de material, se conseguirá reducir costes en gran medida. 11. Buen aislamiento térmico. El aislamiento térmico no depende del tipo de sistema de fachada ventilada escogido, sino del tipo de aislante térmico y del espesor del mismo. Por lo tanto el sistema de fachada escogido, como hemos mencionado con anterioridad, ha de prever su espesor junto con el espesor de la cámara de aire. 12. Aislamiento acústico también es independiente del sistema de fachada ventilada escogido. Éste depende del elemento soporte fundamentalmente. 13. Facilidad de limpieza y mantenimiento. La facilidad de limpieza dependerá en gran medida del tipo de recubrimiento empleado, acabado, etc. 14. Rapidez de instalación, lo que dependerá de la simplicidad del sistema y de las dimensiones de las piezas de revestimiento, ya que para piezas más grandes se requerirán mayores tiempos de manipulación. En la medida de lo posible, que no sea necesaria la mano de obra especializada. 17 15. Posibilidad de aplicación directa sobre muro sin cámara, ya que la fachada ventilada es eficaz fundamentalmente en orientaciones sur. De este modo el resto de fachadas puede recubrirse con el mismo acabado y reduciendo costes. 16. Estabilidad de sus características con el paso del tiempo (Durabilidad), de todo el sistema, especialmente de las partes que no van a ser vistas, como puede ser adhesivos subestructura, etc. 7.4 Tipos de anclaje. Los sistemas de fachada ventilada pueden tener distintos sistemas de anclaje. El sistema elegido influye en la imagen final de la construcción, ya que la tipología de las piezas del paramento exterior, materialidad, dimensiones, etc. dependerá de la elección de dicho anclaje, así como la posibilidad de combinación de las piezas. Los anclajes pueden tener las piezas de sujeción del paramento ocultas y unirse a la subestructura mediante adhesivos, grapas o perfiles ranurados o adhesivados o se puede optar por anclajes vistos de grapa, perfil o taladro. Dependiendo del sistema elegido variaran las siguientes características: - Necesidad de mecanizar la pieza, con la consecuente generación de tensiones internas - Montaje in situ o en fábrica, mejorando la ejecución - Uso exclusivo de piezas fabricadas por extrusión - Mayor o menor libertad de colocación de las piezas y de su composición - Adaptabilidad a piezas de distintos espesores - Complejidad del montaje 8 Uso de la cerámica para mobiliario urbano Las posibilidades de la cerámica para su uso en mobiliario urbano son muy elevadas y suponen una interesante fusión entre la arquitectura y la escultura. Las propiedades técnicas de los materiales cerámicos ya se han visto en otros apartados y su versatilidad estética hace que no existan límites para su uso. Quizá la particularidad de estos usos radica en las posibilidades de distintos formatos. Por ello, para profundizar un poco más en algunas de las muchas opciones de uso, a continuación se muestran las técnicas de post-procesado más utilizadas para la obtención de formatos particulares para usos urbanos 8.1 Máquina de corte por disco El corte de la piezas en formato requerido se realiza con máquinas que utilizan discos de diamante sinterizado de unos 300 a 350 mm de diámetro y de 1,2 a 2,4mm de espesor generalmente colocados en paquetes de varios discos y diferentes ejes centrados en una misma línea de avance, a fin de obtener una división precisa de la pieza a cortar. Esta técnica admite únicamente cortes rectos aunque pueden no ser ortogonales. Figura 21. Islas de Platón. Universidad Jaume I. ITC Figura 22. Transhitos 2006. ITC 18 8.2 Máquina de corte hidráulico Esta técnica consiste en someter al agua a altas presiones (3000 a 4000atm) por medio de un circuito hidráulico y un intensificador de presión. Posteriormente el agua es dirigida a través de un orificio de diamante de aproximadamente 0,2mm de diámetro a una cámara de mezcla a fin de añadirle abrasivo que potenciará el corte. La velocidad del corte depende del material a tratar, siendo de 1 a 2m/min en gres y por debajo de 1m/min en materiales porcelánicos. Permite absoluta libertad en la trayectoria del chorro, por lo que es ideal para obtener formatos con perímetros curvos. Figura 23. Pavimento “con los pies en la tierra”, ITC 8.3 Rectificadora Para esta técnica se utilizan máquinas que modifican las dimensiones de la pieza para obtener las medidas deseadas, actuando sobre ella con discos o muelas de diamante sinterizado, dependiendo del material a tratar, se utilizan diversos granos de diamante y diferente aglutinante a fin de obtener una buena calidad de corte sin menoscabo de la producción. Con estas máquinas se persigue generalmente eliminar el borde de la pieza y conseguir el escuadrado de la misma a fin de obtener una pieza con dimensiones controladas. Figura 24. Fuentes de Boole e Islas de platón. Universidad Jaume I. Castellón. ITC. Piezas obtenidas mediante corte radial y bisel, utilizadas para el recubrimiento de elementos escultóricos. 8.4 Troquelado Esta técnica de conformado, que puede proporcionarnos una amplia variedad de formatos, consiste en hacer pasar una columna de pasta a través de una matriz, mediante el empuje de un sistema propulsor. Una vez realizada la extrusión, el material obtenido se corta o troquela para obtener la dimensión de la pieza requerida. Modificando la matriz se puede obtener una gran variedad de secciones con diferentes grosores y la forma del troquel nos proporcionará gran libertad para obtener formas muy variadas, incluyendo formas curvas. 19 Figura 25. Gres porcelánico conformado mediante extrusión y troquelado. Paseo marítimo de Benidorm. Arquitecto Carlos Ferrater. Keramia 9 Intervenciones urbanas especiales Para urbanismo nos encontramos con tecnología de precisión que ofrece la posibilidad de desarrollar productos a medida con características técnicas específicas para cada proyecto y una amplia gama estética y cromática adecuada al entorno urbano. En estos proyectos la cerámica urbana forma la parte vista de todo un sistema de pavimentación urbana compuesto por múltiples capas, donde cada una de ellas tiene un papel crucial en el correcto funcionamiento de todo el sistema. Es decir, que además de una baldosa cerámica con las características adecuadas, debe disponerse de un buen material de agarre, una buena composición de capa de base y todo ello colocado siguiendo el proceso específico de tiempos, cantidades y curados adecuados a las especificaciones del material seleccionado. A continuación se presenta una serie de proyectos con productos cerámicos a medida, que resuelven diferentes espacios urbanos: 9.1 Ágora. Universidad Jaume I. Castellón Este mosaico se sitúa en el ágora del campus universitario de la Universidad Jaume I y reproduce un guante, obra del pintor Manuel Sáez. El pintor plasma a través de este guante blanco sobre fondo azul la filosofía e identidad de un campus universitario. Mediante la metáfora del gesto de una mano, el autor pretende y consigue capturar el espíritu de pureza, el símbolo académico del licenciado que obtiene el doctorado, y el reflejo de manos blancas que se alzan al cielo como claro signo de paz. El material utilizado son baldosas de gres porcelánico en textura mate con tratamiento antideslizante, de formatos 33x33 y 16,25x16,25 cm y en dos colores distintos. Puesto que se trata de un pavimento para uso exterior se colocó con un adhesivo deformable especial para exteriores y con juntas de colocación con mortero impermeable y juntas de dilatación cada 5 metros lineales. Figura 26. Ágora. Universidad Jaume I. Castellón, Manuel Sáez, ITC, Porcelanosa, Coarce 9.2 Calle San Vicente. Burriana. La gradual degradación ambiental de la calle San Vicente, su indudable valor histórico e importancia como arteria del centro de Burriana fueron las principales razones que llevaron a los proyectistas a decidirse por una actuación contundente a nivel de pavimentación e 20 iluminación, potenciando el carácter peatonal de la misma. La propuesta adoptada responde a una total regeneración visual y atmosférica de su trazado. La cerámica, por su indudable arraigo histórico y sus múltiples posibilidades cromáticas se eligió como única base material de pavimentación, procediendo a un estudio profundo de las características inherentes al material y a su nueva aplicación. Se ha ideado una nueva pieza, baldosa de gres extrudido con un perfil adecuada a las exigencias de un pavimento exterior y con esmaltado en bajo relieve para su protección, nuevas dimensiones (formato 10x10cm.) y nueva geometría en el desarrollo del adoquín cerámico. Frente a una ciudad que por defecto es gris, el proyecto genera un recorrido colorista, casi modernista, desde la principal plaza de Burriana (El Pla) hasta la Iglesia de los Carmelitas. El trazado de la calle se descompone en seis tramos, seis experiencias, que a modo de burbujas de color se podrían extrapolar a toda la ciudad. La colocación se hizo con un doble encolado con un material de agarre adhesivo C2EF especial colocado en base de hormigón. Figuras 27.Pavimentación Calle San Vicente, Burriana. José Durán. ITC, Cerámica Cumella 9.3 Pavimento Paseo de Poniente. Benidorm El paseo marítimo de poniente de Benidorm, se convierte en un nuevo lugar de transición entre la ciudad construida y el espacio del mar y la playa, entendiéndose como un espacio intermedio que permeabiliza esta transición. Un lugar con una topografía rica, como espacio dinámico que permite pasear y mirar, que recoge los flujos longitudinales y transversales de las diferentes circulaciones y los canaliza de una forma que permite accesos cómodos y elimina las barreras arquitectónicas hasta la playa y los aparcamientos. El paseo se estructura en diferentes capas. Una primera capa estructural construye la línea de borde acabada en hormigón blanco visto. La segunda capa, de texturas con pavimentos en diferentes colores, organiza los distintos espacios y adopta múltiples formas, que recuerdan la estructura fractal de un acantilado así como el movimiento de las olas y mareas. Una última capa conforma el mobiliario urbano en consonancia con los elementos naturales. El material utilizado son piezas de gres porcelánico esmaltado coloreado a partir de una paleta de 22 colores. Se trata de piezas circulares con un diámetro de 25 cm obtenidas mediante el troquelado de una lámina extrudida de gres. Y una pieza triangular de lados curvos que encaja en los huecos que dejan tres piezas circulares. Colocado con junta de mortero de obra mejorado (mín 10mm de Sikalatex o similar).el acabado final de junta se hizo con base de cemento blanco de granulometría 0-0,3 mm e=3mm y color de carta RAL (SIKA MONOTOP 620 o similar). Figuras 28. Pavimento cerámico del Paseo Marítimo de la playa de poniente en Benidorm.. Fotografía Alejo Bagué Carlos Ferrater- Xavier Martí. ITC, Keramia. 21 9.4 Intervención en la Plaza Mayor de Vila-real La intervención en la Plaza Mayor de Vila-real ofrece la posibilidad de transformar de una forma sencilla un entorno urbano cuyo límite supera el del propio ámbito de actuación. La configuración de este espacio como un vacío aislado frente al edificio del Ayuntamiento corresponde a una voluntad de reforzar su carácter representativo. La plaza no se relaciona solo con el Ayuntamiento sino que es parte de un conjunto urbano mayor al que el aparcamiento subterráneo existente da servicio para convertirse en un factor importante de su vitalidad. En contraposición al claro granito dorado que recubre la parte superior de las superficies en la plaza, el interior de las marquesinas se reviste con gres porcelánico negro, sobre el cuál se ha podido controlar minuciosamente tanto el color como su forma, sus dimensiones o su colocación, dando lugar a superficies más precisas y controladas. La ejecución se realizó con piezas de gres porcelánico de 120x14 cm con el canto rectificado y cortadas formando un ángulo de 68º con el lado menor de la pieza, fijadas mecánica y químicamente sobre perfiles en T de aluminio atornillados sobre rastreles que cuelgan de la estructura de las marquesinas. Figuras 29. Intervención en la plaza mayor de Vila-real. Enrique Fernandez-Vivancos. Porcelanosa 9.5 Pasos de peatones inteligentes La sensórica integrada en otros elementos puede dar lugar a nuevas soluciones que facilitan la vida al ciudadano de hoy. Es el caso de un sistema cerámico para dotar a los pasos de peatones de cierta inteligencia. Mediante la instalación de sensores debajo de las piezas cerámicas especiales (con tetones, una gran ayuda para las personas con problemas visuales), se detecta al peatón que espera en el semáforo y se envía una señal para activar el semáforo con tecnología no invasiva. Actualmente, sólo en la ciudad de Castellón, se han instalado más de 10 vados peatonales de estas características. Por una parte, el diseño de este sistema favorece la autonomía de las personas de movilidad reducida, de las personas mayores, etc. ya que simplemente tienen que esperar a que el semáforo les de paso. Por otra mantiene a salvo el sistema frente al vandalismo sobre el mobiliario urbano al estar oculto bajo la baldosa. Figura 30. Imágenes de vado peatonal en Castellón (Fuente: http://www.inhedit.com/) 22 9.6 Superficies urbanas calefactadas Al final todo suma y la incorporación de sistemas radiantes en los pavimentos cerámicos ya es una realidad. Se trata de un sistema cerámico que permite calefactar las piezas para ser utilizadas tanto en mobiliario urbano (bancos), como en pavimentos, para zonas de espera de los ciudadanos en invierno, como por ejemplo en las marquesinas de transporte público. La instalación de estos sistemas cerámicos aporta confortabilidad al ciudadano e incrementa la seguridad de uso de zonas públicas a pesar de la climatología. Un ejemplo de esta instalación se encuentra ubicado en la ciudad de Castellón, en la parada de transporte público frente a la estación de trenes. Otro uso recomendado es como aceras térmicas en zonas con riesgo de heladas. Figura 31. Parada del TRAM Avd. Morella. Castellón (Fuente: Ayuntamiento Castellón) 9.7 Pasos de cebra cerámicos de Onda, Castellón (España) Otra solución cerámica rompedora es el uso de este material para los pasos de cebra. Ya en 2011 se testeó esta posibilidad instalando uno de carácter experimental en la “Puerta del 2 Sol” de Onda . Emplea un material porcelánico colocado de canto con una alta resistencia mecánica, antideslizante y que además no necesita mantenimiento. Figura 32. Paso de cebra cerámico. Onda. (Fuente ITC) Algunas de las principales ventajas del uso de porcelánico en pasos de cebra es que no precisa ser pintado y puede ser también personalizable con colores, y/o calefactable. Según el distribuidor de este producto (Grupo Amaco), el paso de cebra cerámico puede incluir también, si se desea, un sistema de iluminación a base de leds. 2 http://www.socialistesonda.org/2011/02/el-ayuntamiento-de-onda-instala-un-novedoso-paso-de-cebra-conceramica.html 23 9.8 Fachada cerámica del “Oceanário de Lisboa” (Portugal) Proyectado por el arquitecto Pedro Campos Costa, el “Oceanário de Lisboa” o Edifício del mar, presenta un diseño muy vanguardista. La fachada del edificio se encuentra recubierta por piezas esmaltadas de geometría compleja, inspirada en las escamas de los peces (Cerámica Cumella). La fachada está formada por 7000 piezas de cerámica que simulan escamas que se repiten a lo largo de toda la fachada. Concretamente se basa en la combinación de dos tipos de piezas diferentes: piezas planas opacas y piezas en forma de arco, que permiten las vistas, la ventilación, ofrecen protección solar y protección frente a las caídas. Figura 33. Oceanário de Lisboa (Imágenes: http://www.designboom.com ) 9.9 Central Saint Giles (Londres) Este edificio se encuentra en la ciudad de Londres y fue terminado en mayo de 2012. Fue diseñado por el arquitecto italiano Renzo Piano. Toda la fachada exterior está revestida de material cerámico extrudido con hasta un total de 134.000 piezas. Para su ejecución se utilizaron 12 perfiles de extrusión y 6 tonos diferentes. Figura 34. Imagen del edificio y del detalle de los 12 perfiles utilizados (Fuente: http://archinect.com/news/gallery/67467606/9/editor-s-picks-302) 9.10 Banque Tarneaud. Limoges (Francia) El proyecto consiste en un revestimiento formado por multitud de perfiles cerámicos blancos, que se sostienen gracias a una estructura metálica, formando una especie de malla cerámica y siguiendo la curva de la fachada interna. Además, al anochecer, la estructura cerámica externa permite jugar con la iluminación de la fachada creando una alegoría luminosa multicolor. 24 Figura 35. Banque Tarneaud 2005-2006. Architecte Atelier 4 . Crédits photographiques : © Ville de Limoges 9.11 St. Stephan's Cathedral in Vienna (Austria) Si anteriormente se ha tratado la utilización de materiales cerámicos para el recubrimiento de fachadas y aceras, no se debe olvidar su papel en el recubrimiento de tejados. Dejando de lado los habituales techos de tejas cerámicas corrientes, la cerámica, por su colorido, resistencia, y las múltiples geometrías posibles permite crear espectaculares cubiertas. Figura 36. Catedral de St. Stephan (Viena) http://cruises.about.com/od/europeanrivercruises/ig/Vienna-Austria/vienna033.htm 9.12 Mercado de Santa Caterina en Barcelona (España) Otro ejemplo para recubrimiento de tejados es el proyecto de rehabilitación del mercado municipal de Santa Caterina, ubicado en el viejo barrio gótico de Barcelona, cuya cubierta de mosaico cerámico, diseñada por el artista Toni Cumella, se convierte en la fachada más importante del mercado. La combinación de piezas hexagonales, plaquetas de 10x30, y trencadís de diferentes colores, da lugar a esta imponente intervención cerámica urbana, 3 admirable solo desde la altura, como se muestra en las siguientes imágenes . 3 http://www.premiosceramica.com/premiados.aspx?lang=es-ES&tipo=arquitecturainteriorismo&edicion=anteriores&categoria=premiados&anyo=2004&id=151 25 Figura 37. Mercado de Santa Caterina http://es.wikiarquitectura.com/index.php/Mercado_Santa_Catarina 9.13 Estación de Contumil (Oporto) En la estación de Contumil, en Oporto, se encuentran paneles cerámicos decorativos con motivos relacionados con el mundo ferroviario. Se trata de una composición a color de locomotoras del siglo XIX, cortadas en franjas verticales y alteradas en orden lógico de la 4 imagen, como se puede ver en las siguientes fotografías . Figura 38. Painéis figurativos em azulejo na Estação de Contumil 9.14 Fachada del hospital Manuel Gea González (México) La fachada de la Torre de Especialidades del hospital Manuel Gea González, en la Ciudad de México, también tiene una fachada digna de mención. Se trata de una estructura de unos 2 2500m , similar a una colmena de abeja, que permite que el aire que circula hacia el interior y alrededor del edificio sea de mayor calidad gracias a sus propiedades descontaminantes. El proyecto finalizó en abril de 2013 y para su ejecución se empleó el material Prosolve, un material cerámico con recubrimiento basado en TiO 2 que permite, mediante fotocatálisis, la eliminación de elementos contaminantes del aire circundante para tener un espacio limpio y propicio para la salud, así como la creación de geometrías complejas para la fachada, en este caso “cuasicristales”. 4 HTTP://POLYEDROS.BLOGSPOT.PT/2012/05/HISTORIA-DE-UM-AZULEJO-DE-EDUARDO-NERY_25.HTML 26 Figura 39. Fachada cerámica descontaminante . Mexico (Fotos de Alejandro Cartegena http://prosolve.elegantembellishments.net/pr_torre1.htm) Los creadores proponen también en la ciudad otras aplicaciones de estas estructuras recubriendo superficies como puentes, túneles e incluso esculturas decorativas. Figura 40. Depollution city http://prosolve.elegantembellishments.net/intro_description.htm 9.15 De Batavier (De Boekenkast) , Amsterdam Un curioso ejemplo, muy poco documentado, es la siguiente fachada en Lootstraat (Ámsterdam), en un barrio donde las calles tienen nombres de poetas y escritores holandeses del siglo XVIII y XIX, (por ejemplo, C. Loots, J.van Lennep, JP Heije, J. Kinker, etc). La fachada De Batavier (De Boekenkast), toma la forma de una librería de 10 metros de altura, que alberga más de 250 libros cerámicos con los títulos de escritores y poetas holandeses que dan nombre a las calles del barrio. Este proyecto se realizó a través de una estrecha colaboración con el ceramista P.Kemink (Koloriet, Amsterdam) y los diseñadores gráficos Melle 5 Hammer y Leyes Susanne . 5 http://www.mbagency.nl/page19/page173/page187/page187.html 27 Figura 41. De Boekenkast. Ámsterdam. (Fuente: http://theblogonthebookshelf.blogspot.com.es/2009/10/debatavier.html y andrevanb's photostream on Flickr.) 9.16 Mobiliario urbano Debido a su durabilidad y resistencia, se recurre con frecuencia a la cerámica para el diseño y fabricación de elementos de mobiliario urbano, considerando como mobiliario urbano los bancos y mesas presentes en los espacios de ocio en las ciudades (jardines, plazas, aceras, etc.). Estos elementos pueden estar completamente fabricados en cerámica o tan solo recubiertos de este material, por ejemplo, con paneles de azulejos que representan alguna característica del arte local. Figura 42. Ejemplo de aplicación de revestimento cerâmico en bancos de jardines y parques Son muchos los proyectos desarrollados con diferentes enfoques en toda Europa. Por ejemplo 6 en Limoges (Francia) , destaca el proyecto URBACER, cuyo objetivo era la creación de mobiliario urbano de cerámica. Debido a la imposibilidad de reflejar todos los resultados en esta guía se muestran, a modo simbólico, algunos de ellos: - Banco, banqueta y pouf "Onda" Piezas de porcelana banca esmaltada. El collage y ensamblado de los eslabones se ajusta a las estructuras metálicas para formar asientos de tamaño reducido. Fabricante : Porcelaine Raynaud y CRAFT. Diseño: Marc Aurel © Ville de Limoges http://urbact.eu/fileadmin/Projects/UNIC/documents_media/Urban_integration.pdf Y http://urbacer.com/ 6 28 - Asiento con enmallado de porcelana Asiento compuesto por pequeñas piezas de porcelana y de una estructura de metal. Fabricante: Porcelaines Mérigous Diseño: Jérôme Pouey -Paradigme Design - Asientos "Seat City" Asiento en porcelana blanca esmaltada, en este caso, compuesto por tres módulos. Fabricante: Porcelaine Pierre Arquié. Diseño: Régis Courtoux - Formare Design - Banco "Slide" Asiento modular en porcelana blanca esmaltada. Fabricante: Porcelaine Pierre Arquié. Diseño: Jérôme Pouey -Paradigme Design Como se puede observar, los materiales y las técnicas para este tipo de diseños varían muchísimo, desde azulejos planos convencionales, pasando por la técnica de trecadís, hasta piezas de porcelánico mecanizado mediante chorro de agua o con grabaciones láser. 9.17 Bolardos cerámicos en Limoges Recientemente (noviembre 2013) se colocaron bolardos con elementos cerámicos en diferentes lugares de ciudad de Limoges. Se trata de elementos de aluminio fundido con la parte superior de cerámica técnica blanca, diseñados por Marc Aurel. Concretamente se encuentran instalados en la Plaza Aimé Césaire, frente a la oficina de turismo (12 boulevard de Fleurus) y en la Plaza Winston Churchill. Place Aimé Césaire Place Aimé Césaire Figura 43. Bolardos cerámicos Crédits photographiques : © Ville de Limoges 29 9.18 Les lucioles de Patrick Corillon, (Limoges, Francia). A la entrada del Hôtel de Police (rue Emile Labussière) se eleva una especie de chimenea revestida de baldosas de porcelana en las cuales aparecen impresas por serigrafía imágenes de manos realizando diferentes gestos. Cada una de ellas va acompañada de una frase en unas ocasiones relacionada con la producción manual y en otras con el trabajo policial. Esta simple descripción establece una conexión sutil entre la historia del lugar, la antigua porcelana Haviland y su uso actual. Como acostumbra a hacer con su obra el artista contemporáneo Patrick Corillon, en esta actuación introduce la lectura en el espacio público e inventa un mobiliario urbano de un género singular, que muestra un recuerdo, establece conexiones y abre la imaginación. Figura 44. Les lucioles, Patrick Corillon, 2002. Crédits photographiques : © Ville de Limoges 10 Bibliografía - ASCER_ Ritmos, ciclos, comportamientos. La cerámica en arquitectura. ASCER. 2010 - Fuente: MTA - Metropolitan Transportation Authority. MURAL DE SOL LEWITT. La permanencia asegurada. [en línea]. Miércoles 28 de Octubre 2009. http://www.coarce.com/comunicacion/ficha_noticias.aspx?frmid=60 - VOGEL, CAROL. Subway Riders Are Greeted by a Blast of Sol LeWitt Color. [en línea]. September 13, 2009. http://www.nytimes.com/2009/09/14/arts/design/14lewitt.html 30
