Arquitectura Sismocompatible

El arquitecto Santino Calcina Blundo es llevado a la investigación, en la disciplina de la arquitectura, por la inquietud de cómo evitar el derrumbe de los edificios de manera natural y lógica, independientemente de las pericias ingenieriles, ante sismos de cualquier intensidad. En 1984 se dispensa del ejercicio activo de la profesión y se dedica a investigar sobre estructuras, diferentes a las convencionales, posibles de diseñar proyectos arquitectónicos indeformables ante las energías sísmicas. Las investigaciones las condujo para producir lo que llamará “arquitectura sismocompatible”, con estructuras compatibles con las energías tanto sísmicas como también a las atmosféricas.

En lo teórico canaliza la investigación hacia las estructuras atómicas de los elementos en la tabla periódica de Rutherford. En lo práctico, dirige esa investigación hacia la posibilidad de reproducir materialmente la estructura molecular escogida, y ser sometida a pruebas experimentales de cargas y empujes, aunque en manera empírica inicialmente, y luego a los laboratorios del Decanato de Ingeniería en la UCLA para los análisis técnicos de rigor respectivos.

Para acometer esa realización y reproducir los elementos sustentantes de esas estructuras se retira a una vega en la ribera del rio Osma en el Litoral Central, por la proximidad de un bosque de bambú que es el material orgánico propicio a ese fin, ofrecido por la Naturaleza. Se da a esa empresa a sabiendas que la investigación en arquitectura implica coste en términos de tiempo, y en lo financiero difícilmente remunerable.

Analizó primeramente el Silicio (Si), por ser el elemento más común en la Naturaleza después del oxígeno. A continuación el carbono (C), por ser extraordinariamente abundante tanto en los seres vivos como en el mundo mineral y en la atmósfera, a pesar que en Natura representa tan sólo el 0,025 % de la corteza terrestre. Ambos elementos muestran moléculas cercanas estructuralmente.

Las diferentes formas alotrópicas en que se presenta el carbono, lo conducen a estructuras posibles de ser investigadas y aplicadas a la arquitectura: el “diamante”, el “fullereno”, el “grafeno”. Se detiene en el diamante por ser su forma alotrópica más dura, según la tabla de la escala de dureza de Mohs con el máximo nº 10, y que cristaliza en sólido octaedro. El diamante, del tamaño o quilates que sea en Natura, siempre es un octaedro. Es estructura indeformable por estar integrada de planos triangulares, y se sabe que el triángulo es el plano indeformable por excelencia. Después de analizar el sólido octaedro seleccionado (8 planos, 12 barras y 6 nodos), lo reprodujo con barras leñosas de bambú. Construyó una estructura con varios módulos octaédricos sin haber aun diseñado los espacios habitables para una vivienda. Al desarrollar ese diseño, en composición arquitectónica, dejó demostrado que es ideal para generar un prototipo de casa compacta dúplex con el “mínimum vivendi” de Walter Gropius y que llamará para su propuesta: “habitar completo”.

Las otras estructuras firmes, alotrópicas también del carbono, el fullereno y el grafeno son estructuras que compiten en estabilidad con el diamante. Pero el fullereno es un sólido esférico, compuesto de hexágonos y pentágonos; y el grafeno no es espacial, porque configura planamente en trazados hexagonales. El hexágono inscribe doble triángulos opuestos, tal la estrella de David, que al grafeno lo rinden muy estable también, pero es laminar. Del grafeno laminar, sin embargo, encañado se originan los “nanotubos”, cordones muy resistentes a cualquier esfuerzo: tracción, compresión, flexión o torsión. De las láminas del grafeno, que sobrepuestas son deslizantes porque hay interacción débil entre ellas, configura otra forma alotrópica del carbono: el mineral “grafito” que es una estructura inconsistente por esa condición.

También había analizado los 5 sólidos platónicos. Los dodecaedros que agrupados como módulos estructurales, entre uno y otro dejan espacios ociosos, e igual los icosaedros. Los tetraedros generan cubos, y los octaedros generan celdas hexagonales.

Esta característica de la celda hexagonal que inscribe un octaedro, lo conduce a ver que el panal-abejas en Natura, tiene inscrita, imaginariamente, una malla espacial compuesta de octaedros. Cada 3 octaedros están articulados por un tetraedro. Esa malla espacial es una “malla octo-tetraédrica”.

La estructura que genera la malla espacial octo-tetraédrica del panal le pareció ser indicada para estructurar y componer habitaciones, cada una individualmente con octaedros indeformables. Escogió la celda hexagonal, y no el cubo, porque la inclinación de la barra B en el octaedro, es menos pronunciada para un paso más franco entre módulos-locales. La barra B respecto a la horizontal, en el octaedro presenta inclinación de 55º y en el tetraedro 45º.

Las estructuras de todos los cuerpos en Natura son microscópicamente un tejido enmarañado en apariencia. Con esas estructuras intrincadas no ortogonales, configurar de manera funcional y fluida, espacios habitables implica reto. Pero gran satisfacción profesional si es superado ese empeño no fácil de llevar a cabo.

En su aspiración de hacer arquitectura con estructuras no alterables ante los sismos, concluye que, para conseguir ese objetivo debe fundársela sobre estructuras de la Naturaleza que son espaciales. Y obtener arquitectura concebida desde estructuras compatibles con las energías sísmicas, que la rinde estable frente a los “empujes laterales”. Tomado como ejemplo el árbol o el junco que se doblan frente a vientos y sismos y siguen en pie.

Con estructuras espaciales, con las que están concebidos todos los cuerpos de la Naturaleza, que son compatibles con los sismos, se obtendría la anunciada “arquitectura sismocompatible”, como alternativa a la arquitectura sismoresistente producida con el sistema usual, tradicionalmente, de pórticos provenientes del arcaico dolmen. Estas estructuras de pórticos, tanto las basadas en el trilito como en los muros portantes con que se construye las ciudades mayoritariamente, se derrumban por no tener reciprocidad con las energías sísmicas. Después de la devastación se las reconstruye con el mismo sistema estructural-constructivo. Por la no investigación? Resignación ante la adversidad? Conformismo? Facilismo? Misoneísmo?

El innovador Arq. Calcina Blundo le impone también otra condición a su “arquitectura sismocompatible”: la prefabricación en todas sus partes, tanto en la estructura como en los planos de delimitación vertical y horizontal. Una prefabricación sencilla, franca, manejable y expedita para construir, además de cualquier tipología arquitectónica, principalmente proyectos de viviendas para vencer el déficit habitacional acumulado y el creciente por el índice de natalidad de la humanidad. Concibe esa prefabricación para tecnificación: industrial con materiales distintos a los pétreos, y ecológica mediante materiales del entorno con fibras vegetales y tierra en forma de bahareque. Industrialmente con paneles de materias plásticas de nuestra petroquímica venezolana y fibras de vidrio con resinas que son colas muy flexibles pero de resistencia mayor 5 veces que el hormigón, y no se comban, por tanto sin punto de inflexión, importante para considerar las juntas de dilatación lineal y superficial con su coeficiente respectivo.

Ese propósito de la prefabricación lo lleva a un sistema constructivo atípico, ligero, compacto, industrializable, naturalmente antisísmico, bueno. Y sus cualidades estarán caracterizadas por las 3 condiciones básicas de Vitrubio (firmitas, utilitas, venustas: estabilidad, funcionalidad, belleza). Marco Vitrubio Polión (c. 70 a.C.-c. 25 a.C.),

La prefabricación comporta modularidad y patrones de repetición. Esos patrones los dedujo de la laminilla rectangular en la celda hexagonal del panal-abejas, de la que obtuvo gráficamente, Máximos Comunes Divisores y mínimos comunes múltiplos (MCD y mcm) que serán los patrones para diseñar en arquitectura sismocompatible. (ver su deducción en los proyectos sismocompatible). Esa celda (cuarto) es un sólido limitado por superficie hexagonal y 2 planos paralelos (tapas: pisos y techos) que tienen inscritos sendos triángulos equiláteros.

La malla octo-tetraédrica en el panal, es visible surcando cada una de las 6 laminillas de la celda hexagonal con una diagonal B, produciéndose triángulo rectángulo en el que se puede aplicar el teorema de Pitágoras. La laminilla es rectángulo h x b que mantiene siempre en Natura la proporción h = b √2, también esa misma proporción está presente en las celdas de otros himenópteros como algunas avispas. Esa proporción es constatable, porque la celda tiene inscrito un octaedro equilátero.

Es equilátero por ser todas las barras B iguales, tanto en las laminillas como en los 2 planos paralelos (tapas), y trigonométricamente se le deduce el ángulo de la barra inclinada B, con el resultado de la proporción pitagórica h = b √2. Es proporción natural importante en la vida cotidiana. Esa proporción está presente en el pliego de papel adoptado por el ingeniero Dr. Walter Porstmann, del que derivan todos los tamaños de las hojas de papel. Ej. la A4, 29.7 cm x 21 cm; (21 x √2 = 29,7). Adoptó el Ing. Porstmann, h x b = 1 m2 con la proporción b 1: √2 de donde, desde el libro, provienen todas las dimensiones de muebles como librerías, bibliotecas, escritorios, gavetas. Esa relación está presente también en artefactos y utensilios de uso habitual. Y de allí al tamaño de los locales.

En la prefabricación de la “casa sismocompatible” ese tamaño surge de manera natural porque los paneles-patrones con que se la concibe y construye, son resultado de la proporción en la laminilla del panal h = b √2. La ecuación de Pitágoras, en su teorema para el triángulo rectángulo (la suma de los cuadrados en los catetos es igual al cuadrado de la hipotenusa), está presente en la laminilla de la celda en el panal. Por eso la “arquitectura sismocompatible” es también “arquitectura naturalista” como expone, razonadamente, el rótulo de personalización e identificación de sus proyectos.

Aplicando cálculo elemental de trigonometría, y representando como líneas trigonométricas: la diagonal B como hipotenusa, y los lados h y b como los catetos, mediante la “Inversa del valor de la tangente” obtenido del cociente entre su seno y el coseno, se obtiene el ángulo de B con la horizontal. Ese ángulo de la Barra B resulta de 55º que permite altura buena de puertas en 2,20 m para el paso y la circulación entre cuartos. Esta celda hexagonal, con todas sus laminillas (paredes) surcadas de barras diagonales B y unidas en sus vértices con los triángulos equiláteros inscritos en las tapas inferior y superior, genera el octaedro equilátero.

Descubre también, en su investigación, que un octaedro está conformado conteniendo 6 octaedros en otra escala, y en posición traspuesta: 3 encima de 3, perfectamente calzados sin dejar espacios ociosos. Cada uno de esos derivados repite la misma formación al infinito si se lo ve en teoría, con lo que se puede ver al octaedro como un fractal tridimensional (diferente a los fractales de Mandelbrot). De esta intrínseca y esencial propiedad surge, en octaedro, un cuerpo básico de “casa dúplex”, 3 cuartos en PB y 3 cuartos en PA. Desarrollando el diseño de este cuerpo básico encontró que tiene facultad de crecer un 125% sin perder la cohesión estructural unitaria de esa disposición, y haciendo crecer ese cuerpo básico de 2, hasta 4 habitaciones con espacios complementarios funcionales, y necesarios al buen desarrollo de la familia. (ver plantas). En su evolución fractal, en octaedro, desarrolla también un edificio con 3 casas arriba de otras 3 casas, que denominará con el nombre de “edificio C 216” por el nº de átomos, (o nodos), en esa molécula fractal de carbono.

El proyecto “sismocompatible”, para arquitectura residencial utilizará 2 tamaños de casa: tamaño B 3,30 y tamaño B 4.16 según se proporcionen los cuartos con la longitud universal de la cama (b= 1,90 m) o la unidad antropométrica del modulor de Le Corbusier (h=1,133m). Este segundo tamaño se utilizará para desarrollar proyectos de “edificios” que son agrupación de la casa dúplex tamaño B 4,16. También otras tipologías que ha desarrollado, como escuela y templo, quedando universalizados sus patrones para prefabricación en general.

En resumen: La “arquitectura sismo-compatible” la basó en el elemento carbono (C), en su forma alotrópica molécula diamante que cristaliza en octaedro.

El octaedro está inscrito en una celda hexagonal, y puede ser visto como fractal. Las laminillas rectangulares de esa celda-abeja son de proporción h = b √2 de la que se obtienen MCD y mcm que serán sus patrones. Patrones para diseñar diversas tipologías arquitectónicas además de la residencial, con su propio sistema estructural-constructivo ya enunciado: sistema constructivo atípico, ligero, compacto, industrializable, naturalmente antisísmico, bueno.Texto grande