Construcciones híbridas, lo mejor de dos mundos

El uso de soluciones mixtas, que combinan las mejores cualidades del hormigón y del acero, surge como una transición saludable entre los métodos tradicionales y la construcción industrializada

Tradicionalmente, los edificios construidos con estructuras metálicas y los que tienen el hormigón como principal material constructivo parecían componer escenarios de mundos diferentes. Los defensores de una u otra tecnología se empeñaban en defender las ventajas de cada una de las alternativas en desmedro de la otra, lo que no contribuía precisamente al desarrollo de la ingeniería y la industria de la construcción en Brasil. Ese tiempo, sin embargo, va quedando atrás. «Las estructuras de acero» y «las estructuras de hormigón» ya no caracterizan mundos diferentes de la ingeniería estructural y se reconoce que los dos materiales tienen ventajas y desventajas, y que a menudo la mejor solución es usar una combinación de ambos.

Para muchos técnicos y representantes de la comunidad académica que participan en este debate, el uso de estructuras compuestas sería el camino para promover un cambio de cultura, dando lugar al uso de estructuras metálicas en la construcción industrializada en Brasil. Edificios mixtos son cada vez más comunes en el mundo y podrán ayudar a romper con la tradición de la construcción artesanal en nuestro país.

La Ing. Iria Lícia Oliva Doniak, presidente de la Asociación Brasileña de la Construcción Industrializada de Hormigón (Abcic), dice que en Brasil, la terminología que posiblemente se adoptará para definir construcciones con estas características será construcciones híbridas. «Actualmente, Abcic y el Centro Brasileño de la Construcción en Acero (CBCA) están estudiando el tema y preparando un manual que, probablemente, se lanzará durante la feria Construction Expo, en 2013, en el que las estructuras mixtas pasarán a denominarse estructuras híbridas».

Doniak explica que, en la literatura internacional, existe la terminología «estructuras compuestas, mixtas e híbridas» para definir las estructuras compuestas como aquellas en la que están presentes los dos materiales, que trabajan de manera conjunta o solidaria, para formar una sección estructural. A la flexión, la solidaridad entre los dos materiales hace con que haya una compatibilidad entre las deformaciones. En este concepto, en rigor, una sección de hormigón armado (hormigón con armadura de acero) es una sección compuesta (composite section), de la misma forma que una viga metálica con conectores de cizallamiento y losa de hormigón forma una sección compuesta.

«La propia bibliografía adoptada en el Manual fib 19, se refiere a composite structures al igual que el European Committe for Standardization, en 1991-1-1, Eurocode 4 –Design of Composite Steel and Concrete Structures  Bruselas 2004», dice.

Y añade que la expresión «estructura híbrida o mixta» está relacionada al empleo de diferentes materiales para formar un sistema constructivo o estructural. Sin embargo, al contrario de lo que sucede en las estructuras compuestas (composite structures), no se produce necesariamente la adherencia entre los materiales, ni la solidarización de las deformaciones. «Respecto al término ‘híbrido’, los autores europeos y el Concrete Centre definen híbrido o mixto con el mismo concepto. No obstante, el término se refiere específicamente a la combinación de prefabricados de hormigón con el armado in situ».

Aquí, de manera genérica, trataremos como «construcciones mixtas» aquellas en que se aplica más de un sistema constructivo. El uso de elementos compuestos o mixtos y, en consecuencia, de sistemas mixtos acero-hormigón, amplía enormemente el conjunto de soluciones en hormigón armado y acero.

En general, el uso cada vez más extendido de estructuras mixtas se atribuye a varios factores, entre ellos la creciente necesidad de disponer de grandes superficies libres en una edificación, que resulta en vigas de grandes luces, en un incremento de la fuerza vertical sobre los pilares y en un mayor espaciamiento entre ellos.

De esta forma, libres de prejuicios y sectarismos, se puede celebrar el casamiento entre estos dos métodos constructivos. Es lo que piensa Luiz Carlos Caggiano Santos, presidente de Brafer y de la Asociación Brasileña de la Construcción Metálica (Abcem). En su opinión, el acero no vive sin el hormigón y la solución mixta es la mejor alternativa. «Lo que se espera es que la multiplicación del uso del método constructivo mixto promueva una transición saludable de la construcción convencional a procesos más modernos, sobre todo en este momento en que la industria de la construcción debe desempeñar un papel importante en el nuevo ciclo de desarrollo de Brasil» afirma.

La planificación define el éxito del proyecto

Iria Doniak, una estudiosa del tema, está convencida de que uno de los aspectos más importantes para el éxito de construcciones realizadas con base en la construcción híbrida es la planificación y el desarrollo del proyecto. «Usualmente, son obras fuertemente orientadas a un concepto de industrialización y también al tratamiento de las interfaces (transición entre un sistema constructivo y otro). Son dos aspectos importantes desde el punto de vista constructivo a tener en cuenta».

Afirma que también, desde el punto de vista de la arquitectura contemporánea, los sistemas acero y hormigón prefabricado han sido bastante utilizados, extrayéndose el máximo potencial de cada uno de ellos, dando soluciones incluso a inquietudes relacionadas con la sostenibilidad.

La presidente de Abcic cita, a modo de ejemplo, un caso exitoso mundialmente conocido, el de la Torre de Cristal, situada en Madrid, España, donde se usaron estructuras mixtas. Menciona también un proyecto arquitectónico premiado en Brasil, el de la sede de Petrobrás, en Macaé (estado de Río de Janeiro), una obra del arquitecto Sidônio Porto. Otro buen ejemplo de uso harmónico de los dos métodos constructivos es el del edificio sede de la empresa Teckma Engenharia, que sacó provecho de las ventajas del acero y de la construcción industrializada en hormigón, para obtener excelentes resultados en términos de reducción de costos, plazos de ejecución del proyecto e impactos medioambientales.