Geometrías geodésicas y sistemas constructivos: diseño e implementación de sistemas low-tech.

Abstract

En la primera parte del siglo XX Walther Bauersfeld y Richard Buckminster Fuller presentaron al mundo la tecnología geodésica para la construcción de cúpulas. Las estructuras geodésicas permiten cubrir grandes luces sin soportes intermedios y con una elevada robustez en comparación con el peso y las características de los materiales constituyentes. A finales de los años '60, el movimiento de contracultura estadounidense se apropió de ellas como símbolo de libertad e independencia. Sin embargo la historia de la aplicación low-tech de esta tecnología está plagada de patologías recurrentes, debidas en muchos casos a la difusión de conocimientos obtenidos de forma poco científica y organizada, más bien folclórica, que hoy en día sigue produciendo errores y problemas constructivos. El estado del conocimiento analizado presenta una información parcial y fragmentada, en la que las estructuras geodésicas se consideran regidas por una única geometría y como un único sistema constructivo. A lo largo del estudio, sin embargo, se demuestra que en realidad no es así. El objetivo principal de la presente tesis doctoral ha sido estructurar y completar la información disponible sobre sistemas tecnológicos y métodos constructivos aplicables a la construcción de estructuras geodésicas, para reducir la fragmentación de la información detectada en la bibliografía existente y establecer las correctas relaciones entre las diferentes áreas de estudio aplicables a la construcción de estructuras geodésicas, para contribuir a favorecer su accesibilidad en comunidades y entornos low-tech en los que pueden tener grandes oportunidades de implementación en autoconstrucción. Para alcanzar este objetivo se han alternado fases teóricas y de estudio, con veinticinco experiencias de trabajo de campo que han permitido la continua verificación y revisión de los resultados teóricos obtenidos en todos los campos del conocimiento involucrados, incluida la mejora de la adaptabilidad de las propuestas a entornos específicos y la mejora de los protocolos de transferencia tecnológica a las comunidades locales. El desarrollo de la investigación ha evidenciado la necesidad de considerar y definir un amplio abanico de matices y especificidades tanto para el análisis de los métodos constructivos como para las diferentes geometrías. La correcta comprensión y consideración de las peculiaridades propias de cada método constructivo ha sido fundamental para poder dejar de considerar las estructuras geodésicas como un sistema constructivo high-tech y empezar a trabajar sobre esquemas de construcción de baja tecnología y sobre la compilación de protocolos de empoderamiento de simple y rápida implementación. Este proceso al principio algo difuso por la cantidad y variedad de datos a considerar, se ha ido concretando y consolidando a lo largo de la investigación gracias a la compilación de la “Tabla de caracterización tecnológica de métodos constructivos para estructuras geodésicas” [TCT] que, en sus diferentes fases de desarrollo, ha demostrado ser una herramienta útil para estructurar y comprender los resultados obtenidos y plantear los siguientes retos. Contemporáneamente se ha desarrollado en esta tesis el Sistema de Conjunto de Tetraedro [SST] una herramienta creada a medida para trabajar en la definición de la geometría geodésica específica de cada método constructivo. Paralelamente a estas herramientas el doctorando ha desarrollado métodos constructivos propios con el objetivo de que su realización se pudiera llevar a cabo adaptándose a las realidades locales que iba conociendo en su actividad profesional. Es el caso del Método de Barra Flexible [FSM], del sistema Unión Radial, el único método constructivo para estructuras geodésicas que se puede construir sin considerar ángulos, o del Método Brujodésico [BJM], del sistema Unión Tangencial, el único método constructivo de este sistema que utiliza exclusivamente ángulos planos trasversales. Las experiencias de campo, a través de cinco prototipos, trece proyectos a escala real y siete actividades de formación, reflejan en su conjunto cómo, a lo largo de los últimos diez años, se ha ido avanzando en la configuración de modelos que a través de la transferencia de conocimientos permitan y promuevan el empoderamiento de las comunidades, la generación de auto-empleo y la posibilidad para los ciudadanos, involucrados en los procesos propuestos, de jugar un papel activo en intervenciones de mejora o reconstrucción de sus entornos vitales, partiendo de los comunitarios, para luego aplicar los conocimientos adquiridos a los personales, como los habitacionales o laborales. La aplicación de los planteamientos propuestos demuestra su capacidad de implementar en comunidades reales procesos constructivos rápidos, inclusivos y que no necesiten de medios auxiliares especiales, a través de operaciones muy básicas de preparación y puesta en obra. La metodología empleada se ha demostrado apropiada para cumplir los objetivos de la investigación. Cada ciclo, cada fase de estudio y cada realización han supuesto un avance real y sustancial para la misma. A lo largo de la investigación se ha podido comprobar, a través de las experiencias prácticas, el descenso del nivel tecnológico involucrado y el aumento de la inclusividad de los modelos propuestos, sin que éstos hayan visto mermar la calidad de su diseño o sus dimensiones, que por el contrario han ido aumentando. Las últimas actividades realizadas con niños han demostrado cómo a lo largo de la investigación se han conseguido reducir de forma radical las exigencias tecnológicas y de formación previa requeridas, lo que supone una aportación de gran interés.

In the early part of the 20th century, Walther Bauersfeld and Richard Buckminster Fuller presented the technology for the geodesic dome construction to the world. Such structures allow a to cover large spans without intermediate supports and with a high robustness compared to the weight and characteristics of the constituent materials. At the end of the 1960s, the American counter-culture movement took geodesic designs as a symbol for freedom and independence. However, the history of low-tech application of this technology is plagued by recurrent pathologies, due in many cases to the diffusion of knowledge obtained in an unscientific, unorganized and rather folkloric way, which today continues to produce constructive errors and problems. The analyzed state of knowledge presents a partial and fragmented information, in which geodesic structures are considered to be ruled by a single geometry and as a unique construction system. Throughout the study, however, it is demonstrated that this is not the case. The main objective of this doctoral thesis has been to structure and complete the available information on technological systems and construction methods for the construction of geodesic structures, to reduce the fragmentation detected in the existing bibliography and to establish the correct relations between the different areas of study applicable to the construction of geodesic structures, in order to contribute to favour their accessibility in low-tech communities and environments in which they may have great opportunities for self-construction implementation. In order to achieve this objective, theoretical and study phases have been alternated with twenty-five field work experiences that allowed the continuous verification and revision of the theoretical results obtained in all the involved areas of knowledge, including the improvement of the adaptability of the proposals to specific environments and the improvement of the protocols for technology transfer to local communities. The development of the research has highlighted the need to consider and define a wide range of nuances and specificities both for the analysis of construction methods and for the different geometries. The correct understanding and consideration of the peculiarities of each construction method has been fundamental to be able to stop considering geodesic structures as a high-tech construction system and start working on low-tech construction schemes and on the compilation of empowerment protocols of simple and quick implementation. This process, initially rather diffuse due to the quantity and variety of data to be considered, has been concretized and consolidated throughout the research thanks to the compilation of the "Technological Characterization Table of construction methods for geodesic structures" [TCT] which, in its different phases of development, has proved to be a useful tool to structure and understand the results obtained and to pose the following challenges. At the same time this thesis, developed the Tetrahedron Set System [SST] a custom-made tool to work on the definition of the specific geodesic geometry of each construction method. Parallel to these tools, the doctoral student has developed his own construction methods with the aim of making them adaptable to the local realities that he was getting to know in his professional activity. This is the case of the Flexible Bar Method [FSM], that belongs to the Radial Union system, the only construction method for geodesic structures that can be built without considering angles, or the Brujodesic Method [BJM], that belongs to the Tangential Union system, the only construction method of this system that uses exclusively transverse plane angles. The field experiences, through five prototypes, thirteen real scale projects and seven training activities, reflect how, over the last ten years, progress has been made in the configuration of models that through the transfer of knowledge allow and promote the empowerment of communities, the generation of self-employment and the possibility for citizens, involved in the proposed processes, to play an active role in interventions to improve or rebuild their living environments, starting from community spaces, to then apply the acquired knowledge to personal ones, such as housing or work spaces. The application of the proposed approaches demonstrates their capacity to implement rapid and inclusive constructive processes, that do not need special auxiliary means, through very basic operations of preparation and implementation, in real communities. The methodology used has proven to be appropriate to meet the objectives of the research. Each cycle, each phase of study and each accomplishment have meant a real and substantial advance for it. Throughout the research it has been possible to verify, through practical experiences, the decrease of the technological level involved and the increase of the inclusiveness of the proposed models, without these having seen the quality of their design or their dimensions diminished, which on the contrary have been increasing. The latest activities carried out with children have shown how, throughout the research, the technological and prior training requirements have been radically reduced, which is a very interesting contribution.