La utilización del cobre se remonta aproximadamente al 6.000 a.C., con las primeras evidencias de las técnicas de fundición. Es posible constatar su empleo como elemento constructivo ya en Mesopotamia y el Antiguo Egipto, donde se desarrollaron ingeniosos métodos de atado con grapas de cobre de distinto tamaño y forma que aportaban ductilidad a los muros, al encajarse en la cara superior de dos piedras adyacentes. Este sistema —al igual que el que utilizarían los griegos con el bronce— funcionaba como elemento de conexión en las estructuras de los grandes edificios, revelándose como imprescindible en construcciones ubicadas en zonas sísmicas, como el templo de Karnak (Egipto) o el Partenón de la Acrópolis (Atenas). Más adelante, su uso se ampliaría a otras funciones constructivas, principalmente y desde la Antigua Roma, como cubrición de techos y cúpulas, como se constata, por ejemplo, en el Panteón de Agripa.
Sin embargo, no fue hasta después de la primera Revolución Industrial cuando el cobre adquirió un papel estratégico. A partir del siglo xix, su uso experimentó un crecimiento notable, convirtiéndose en uno de los recursos siderúrgicos más empleados, junto con el hierro y el aluminio. Su utilización como sistema de protección se consolidó en uno de los puntos más sensibles de cualquier edificio: la cubierta. Gracias a su versatilidad, resistencia a la corrosión y maleabilidad, el cobre vivió una gran expansión en la industria de la construcción durante todo el siglo xx, como un material habitual no sólo para carpinterías, plomería o equipos de calefacción, sino también a la hora de plantear la envoltura horizontal y los nuevos sistemas de muros cortina, la cubrición de techos históricos o como refuerzo estructural.
Ventajas constructivas
Los elementos de cobre destacan sobre todo por su durabilidad, pues mantiene de manera sobresaliente sus características técnicas originales, gracias a la resistencia a la corrosión, excelente incluso en los ambientes más adversos. De hecho, en el caso de ambientes muy corrosivos, el cobre puede llegar a conservar sus propiedades durante un periodo de tiempo considerablemente mayor que otros metales, posicionándose en una situación muy ventajosa a la hora de plantear la envoltura de los edificios.
Uno de los aspectos más atractivos de este material desde el punto de vista arquitectónico es, sin duda, la gran variación que brinda su coloración. Partiendo de tonos rojizos más naturales, el cobre envejece pasando por distintos marrones, hasta llegar a su inconfundible patinado color verde, característico de los procesos de oxidación que experimentan los metales. La pátina superficial del cobre se forma al entrar en contacto la humedad ambiental, el oxígeno del aire y los compuestos químicos de la atmósfera, provocando una acumulación de oxígeno y azufre que protege de forma natural a este metal. Es en este proceso cuando la coloración del cobre pasa de una primera fase con predominio de tonalidades marrones hasta convertirse prácticamente en negro, momento en el cual comienza a absorberse azufre y cloro para cambiar así hacia el definitivo color verde. Alguno de los edificios que sacan partido de estas posibilidades de color son el Ayuntamiento de Gembloux, en Bélgica; la Torre Helsingkrona, en Lund; o la Torre Maersk, en Copenhague. A este respecto, cabe mencionar la influencia ambiental de las distintas zonas climáticas, destacando la aceleración que se produce en el proceso de formación de la pátina en atmósferas húmedas en comparación con climas más secos, en los que incluso puede no llegar a aparecer.
La gran ductilidad de este metal es otra de las características más apreciadas por los arquitectos, ya que facilita su colocación, unión y fijación en obra, y posibilita la obtención de formas y diseños innovadores. Gracias a su resistencia mecánica, el cobre es capaz de responder a los esfuerzos requeridos durante su manipulación, como sucede en los procesos de doblado, alabeado y engrafado, habituales a la hora de trabajar con este material. Es el caso del edificio de oficinas conocido como Pez Dorado, proyectado por Trapez Architektur en Hamburgo, o la Escuela de Arte y 25 viviendas planteadas de ARC.AME en Calais, donde se consiguen superficies curvas doradas de una calidad sorprendente. De igual forma, el cobre permite cierto aumento de su resistencia mediante el plegado de láminas, técnica con la que puede llegar a soportar cargas de hasta 450 Kg/m², por lo que puede ser de especial interés en ciertos proyectos.Este recurso queda de manifiesto en edificios como La Luna en Malinas, proyectada por Import.Export Architecture en Bélgica, o el Residencial 10 Wylde Street, en Sídney, donde SJB plantea además un sutil patrón de perforaciones en las pantallas exteriores, dotando de privacidad y protección solar a las viviendas. En este sentido, las posibilidades que nos ofrece la perforación de láminas de cobre combina a la perfección con los diseños lumínicos más exigentes, tanto en el interior como en el exterior. Algunos ejemplos que hacen uso de este tipo de recursos son el Centro Cultural Rey Abdulaziz en Dhahran, proyectado por Snøhetta, o el edificio comunitario de Trondheim, diseñado por HUS Arkitekter en Noruega. Finalmente, otra característica importante a la hora de trabajar con este material es su facilidad de unión, ya sea a través de soldaduras, uniones mecánicas o adhesivos.
En relación con su dilatación y contracción frente a cambios térmicos, el cobre presenta un comportamiento mucho más estable que otros metales como el plomo, el zinc o el aluminio. Gracias a su coeficiente de dilatación de 1,67 mm/m para una variación de 100ºC, este material destaca por encima de otros metales en zonas climáticas con grandes cambios de temperatura. En lo que respecta a su estanquidad, el cobre otorga una impermeabilización total frente al agua, así como un buen comportamiento frente al fuego, con una temperatura de fusión en torno a los 1.085 ºC.
Asimismo, una de las cualidades que más se tienen en cuenta a la hora de elegir este material es la gran ligereza que convierte al cobre en un elemento manejable en obra, con un peso de 8,930 Kg para una lámina de 1 m² y 1 mm de espesor. Además, su mantenimiento prácticamente nulo lo hace especialmente adecuado para su utilización en superficies de difícil acceso o en ambientes nocivos. Este aspecto lo sitúa en una posición similar a la del acero inoxidable, al resistir mejor que otros metales en zonas industriales con posible presencia de ácidos, agentes biológicos o atmósferas con alta contaminación. Finalmente, en lo que se refiere a la sostenibilidad, el cobre presenta una reciclabilidad cercana al 100%, así como un proceso de fabricación más eficiente desde el punto de vista energético. Este aspecto lo hace destacar respecto a otros metales empleados en la construcción, como el aluminio o el acero inoxidable, que producen una huella de CO2 mayor durante su proceso de fabricación.
Aplicaciones e innovación
La gran versatilidad que ofrece el cobre queda patente en multitud de ejemplos en todo el mundo; una versatilidad estimulada en gran medida por la sinergia casi natural con la que el cobre se relaciona con otros materiales tan diferentes como la madera, el ladrillo, la piedra o el vidrio. Así, entre las aplicaciones más habituales de este material se encuentra el revestimiento de superficies, incluyendo cubiertas planas, curvas, superficies irregulares o fachadas y muros cortina. Pero su rango de aplicación se extiende a otros ámbitos, como los sistemas de evacuación de aguas pluviales o el diseño de interiores, carpinterías y ornamentación.
Actualmente, el abanico de soluciones llevadas a cabo con este material ha fomentado la innovación y propiciado una oferta de nuevos acabados y prestaciones innovadores. En este sentido, es posible obtener formatos previamente oxidados, como se puede ver en el Centro Hydropolis de Wroclaw, e incluso prepatinados, como se aprecia en la Estación de Autobuses de Vitoria, de Ocenda-Usandizaga Arquitectos. De igual forma, se ha conseguido detener el proceso de oxidación mediante distintos tipos de laca acrílica, proceso que, sin embargo, requiere cierto mantenimiento, innecesario en el ciclo natural de este material.
Otro aspecto a tener en cuenta es la variedad de las posibles aleaciones del cobre, hasta cuatrocientas, con todas las posibilidades y recursos estéticos que tal abanico ofrece al arquitecto. Es el caso de la aleación de cuproaluminio empleada en el Flat Copper (París), por Badia Berger Architectes, o de las láminas de latón planteadas en la fachada del Jardín de Infancia de Vetroz, utilizada por Savioz Fabrizzi Architectes con el objetivo de mejorar la resistencia a la oxidación y reflejar la luz natural. Sus infinitas posibilidades según sea su proceso de fabricación, su aplicación final y el entorno en el que se sitúe lo convierten en un metal único. De ello da cumplida cuenta, por ejemplo, la aleación de cobre y níquel, de gran ductilidad, excelente resistencia a la corrosión y un gran comportamiento en ambientes marinos. Otras aleaciones, sin embargo, son idóneas para climas extremos, como la de berilio, de gran resistencia mecánica y a la corrosión. Pero, sin duda, la más reconocida de todas ellas es la de bronce, cuyo desarrollo se inició 4.000 años atrás con la combinación de cobre y estaño, y cuya aparición dio nombre a la conocida como Edad de Bronce. Desde entonces, este metal ha experimentado numerosas variaciones y adiciones de otros elementos, como el zinc o el plomo, siempre con el objetivo de mejorar alguna de sus propiedades, tal y como sucede en la envoltura del túnel Bosruck, en Austria, o en el Museo de la Ciudad de Chengdu, en China.
En definitiva, estamos ante un material versátil, en constante desarrollo y con unas excelentes características técnicas. Su durabilidad, resistencia, maleabilidad y sostenibilidad nos revelan algunas de las virtudes de un metal aún por descubrir, y cuyo horizonte arquitectónico de aplicaciones resulta casi infinito.
Enrique Ramírez Sánchez es investigador en el Departamento de Construcción de la ETSAM-UPM.
Obras incluidas en este dossier:
Torre Maersk de C.F. Moller en Copenhague
Terminales para ferris de Marge Arkitekter en Estocolmo
Seis viviendas de Guarnieri y Mascazzini en Sesto San Giovanni
