Carfrae, vicepresidente de la empresa de ingeniería Arup , cree que el potencial de la piedra en la arquitectura va mucho más allá de lo que normalmente se reduce en el diseño moderno: un material de superficie opulento.

"La piedra se ha convertido en un material de revestimiento de lujo, ya sea que se utilice como protección contra la lluvia o como revestimiento de pisos", dijo Carfrae a Dezeen.

"Necesitamos reposicionar la piedra de un material lujoso a uno utilitario, que además es hermoso", explicó.

"Tenemos que empezar a demostrar el potencial de la piedra".

La piedra es "abundante, natural, baja en carbono y hermosa"

Dezeen habló con Carfrae como parte de Stone Age 2.0, una serie que explora el potencial del material como una alternativa duradera y baja en carbono al acero y el hormigón. Para él, reintroducir la piedra en la construcción tiene muchos beneficios, siendo el más evidente sus cualidades como material natural.

"El principal beneficio de la piedra estructural es que es un material hermoso, abundante, natural, con bajas emisiones de carbono", dijo Carfrae.

"También puede transformar el proceso de construcción y dar como resultado una estructura que combine materiales naturales, artesanía tradicional y fabricación digital para proporcionar un edificio con el que las personas puedan identificarse mejor y que proporcione mayor placer y bienestar".

Arriba: el ingeniero Tristram Carfrae es un defensor de la piedra estructural. Foto cortesía de Arup. Arriba: actualmente trabaja en la ingeniería de la Sagrada Familia de Barcelona. Foto de Bernard Gagnon

Carfrae está demostrando esta creencia de primera mano en la Sagrada Familia, donde su equipo en Arup ha estado ayudando a diseñar el mundialmente famoso proyecto concebido por el arquitecto Antoni Gaudí.

Su equipo fue invitado por la Fundación La Sagrada Familia para ayudar a acelerar la construcción y reducir el peso de uno de sus muchos elementos colosales, la torre de la Virgen María, todo "permaneciendo fiel a la visión de Gaudí".

"La basílica, por supuesto, está construida principalmente con piedra en forma de mampostería monumental, como todas las grandes iglesias y catedrales", explicó.

"Pero la fundación quería acelerar la construcción y necesitaba reducir el peso de una de las torres principales, la Torre de María, que está sostenida por la cripta construida para una iglesia mucho más pequeña diseñada por Francesco Villar, antes de que Gaudí fuera designado".

La construcción de piedra ya no es una "molestia para el barrio"

Para lograrlo, Arup utilizó técnicas constructivas modernas para desarrollar un sistema constructivo basado en paneles prefabricados de piedra.

"Junto con los arquitectos y constructores de Sagrada y los ingenieros de 2BMFG, ideamos conjuntamente un concepto utilizando paneles de piedra prefabricados y postensados ​​que podrían producirse en masa fuera del sitio y luego ensamblarse rápidamente en el sitio", explicó Carfrae.

Al utilizar estos paneles de piedra reforzados en lugar de los tradicionales bloques de mampostería, el espesor de cada componente se redujo de aproximadamente 1.200 milímetros a 300 milímetros, asegurando que la torre estuviera "dentro de la capacidad de carga de los cimientos de la cripta original".

"Este proceso de fabricación y montaje también aumentó la velocidad de construcción y, al mismo tiempo, liberó la grúa torre principal para otras tareas durante la mayor parte del tiempo", dijo Carfrae.

"La construcción de Mary Tower fue tan exitosa que el proceso se adoptó posteriormente para todas las torres principales, con cinco de las seis ya terminadas".

Carfrae afirmó que el proceso de utilización de la piedra estructural de esta manera se mejoró con el uso de modelos digitales de modelado de información de construcción (BIM), en los que "el equipo de diseño de Sagrada fue pionero hace más de 20 años".

Los modelos BIM han permitido al equipo de construcción cortar piedras usando sierras de cinta con punta de diamante controladas por computadora, dejando solo los acabados de la superficie al artesano, lo que acelera la construcción.

"Las caras expuestas de cada piedra todavía están terminadas a mano por artesanos amorosos para crear una estética que ha evocado placer y mejorado el bienestar durante siglos", dijo Carfrae.

"De este modo, la construcción pasa de ser una molestia vecinal sucia, ruidosa y que requiere mucha mano de obra a un acto de teatro: enormes componentes fabricados con precisión son levantados silenciosamente y de forma segura por un puñado de personas".

"Necesitamos más prototipos"

Según Carfrae, los avances en la construcción en piedra iniciados en la Sagrada Familia demuestran cómo la piedra se puede reintroducir de manera efectiva en la arquitectura moderna.

En particular, espera que llame la atención sobre cómo se puede aprovechar y mejorar la resistencia natural a la compresión de la piedra mediante medidas como el postensado.

"Si podemos utilizar adecuadamente la resistencia a la compresión [de la piedra], que normalmente es mayor que la del hormigón, mientras diseñamos rutas de tensión alternativas, por ejemplo usando postensado, entonces podemos volver a utilizarlo como material estructural".

"Además de reducir la intensidad de carbono de las construcciones habituales de acero y hormigón,
la construcción con paneles de piedra postensados ​​podría ser más rápida, más barata, más ligera y más duradera".

El equipo de Carfrae ha ayudado a acelerar la construcción y reducir el peso de la estructura

Carfrae ha sido un pionero en la construcción en piedra durante muchos años, siendo su primera exploración del material en el Pabellón del Futuro de la Expo de Sevilla en 1992, para el que trabajó con Peter Rice en Arup y con David Mackay del estudio MBM Arquitectes. .

Más recientemente, trabajó en la escultura Wurrunguri de Chris Booth en el Jardín Botánico de Sydney.

Sin embargo, si bien proyectos como estos son impresionantes hazañas de ingeniería, cree que se necesitan ejemplos más comunes de piedra estructural para fomentar su adopción en la industria.

"Ha habido algunos ejemplos sorprendentes, como la Bóveda Armadillo de Philip Block en la Bienal de Venecia y la obra de la Sagrada, pero necesitamos más prototipos y ejemplos de piedra que se utilicen en un contexto ordinario", reflexionó.

"La industria no se transformará de la noche a la mañana, ni siquiera en una década, pero aún podemos empezar".

Además de la falta de ejemplos, Carfrae dijo que una barrera para su adopción es el "debate en curso sobre cuán sostenible es realmente la piedra". Sin embargo, cree que se puede utilizar de forma responsable.

Carfrae exploró por primera vez la piedra en la construcción mientras trabajaba en el Pabellón del Futuro para la Expo de Sevilla en 1992. Foto de Jl FilpoC vía Wikimedia Commons

"Después de todo, no es un recurso renovable, pero sí muy abundante", explicó.

"La cantidad de material natural extraído del suelo es aproximadamente la misma que la de hormigón, pero sin el proceso de transformación de ese material en un producto estructural útil, que requiere mucha energía", continuó Carfrae.

"Toda la extracción, el moldeado y el montaje de la piedra se pueden realizar mediante máquinas eléctricas alimentadas por energías renovables".

La piedra debe "considerarse junto con otros materiales"

Añadió que al utilizar técnicas como el postensado para reducir el peso requerido de los componentes estructurales de piedra, como demostró la Sagrada Familia, estaremos "usando mucha menos cantidad que históricamente".

Usar la piedra como parte de una estructura híbrida de esta manera también refleja lo que él considera la forma más apropiada para que el material vuelva a entrar en la caja de herramientas de arquitectos y constructores.

De hecho, espera que las estructuras híbridas también se conviertan en un método de construcción preferido en el futuro de la arquitectura moderna.

"Creo que la piedra –y la madera y otras formas de mampostería– deberían volver a entrar en el léxico estructural y considerarse junto con otros materiales", explicó.

"La selección del material debe realizarse proyecto por proyecto, dependiendo del contexto y de los resultados deseados", continuó.

"Pero recuerde siempre que la piedra, especialmente cuando se extrae y se fabrica con equipos eléctricos, puede tener muy bajas emisiones de carbono y ser extremadamente hermosa".

Este concepto se hace eco de las opiniones de la arquitecta Aurore Baulier , otra defensora de la piedra estructural que ha hablado con Dezeen para su serie Stone Age 2.0.

"El hecho de que puedas hacer un muro sólido de piedra no significa que debas hacerlo", dijo Baulier a Dezeen. "Una mejor combinación es empezar a tener estructuras híbridas con madera y piedra".

El ingeniero Steve Webb estuvo de acuerdo. En un artículo de opinión escrito para Stone Age 2.0, dijo que "la piedra tiene sentido, pero no es una solución milagrosa" .

La fotografía es cortesía de la Fundación Sagrada Familia salvo que se indique lo contrario.