La evolución de la envolvente de vidrio acompaña a la evolución de la arquitectura como uno de los componentes más representativos de la contemporaneidad. La piel de vidrio es el elemento arquitectónico que más significativamente actúa como soporte para la expresión de los valores culturales de la sociedad, y en el que con mayor visibilidad se exhibe la sofisticación de las nuevas tecnologías.
Los ejemplos más recientes de la hibridación del vidrio para lograr una cada vez mayor complejidad funcional nos llegan fundamentalmente desde la agenda medioambiental y energética, con nuevas propuestas para el tratamiento y reutilización del agua por medio de su exposición a la luz ultravioleta; de dobles fachadas de vidrio que se convierten en fotobio-reactores, en sistemas aquapónicos o en ecosistemas sintéticos; o de paneles fotovoltaicos transparentes que permitirán usar toda la envolvente para la producción de electricidad. Como muestra, podemos remitirnos a la Solar Enclosure for Water Reclamation and Thermal Control creada en el Center for Architecture Science and Ecology (CASE) en Nueva York en 2012, o a la BIQ House de Splitterwerk-Arup construida en Hamburgo en 2013, y también a la Granja Vertical de ENEA para la EXPO 2015 de Milán, o a la Amphibious Envelope de The Living desarrollada en Nueva York en 2015.
La principal e inmediata aportación del vidrio a la arquitectura es su relación con la radiación luminosa, y en particular con la transparencia. Estas propiedades ópticas en combinación con una superficie tersa y resistente, imperturbable tanto a las agresiones climáticas como al paso del tiempo, hacen del vidrio el vehículo perfecto para la mediación, sea para contener agua, algas o electrólitos. En ese papel de intermediario, la optimización del control solar es inequívocamente el desencadenante elemental de la exploración de los límites del vidrio.
No hay duda de que tanto la luz como el vidrio son temas centrales de la arquitectura. Los arquitectos han aprendido a manejar con maestría la luz en oposición a la materia para destilar atmósferas y crear lugares. Son muchos los ejemplos del imaginario arquitectónico que exploran cómo la masa excavada —el hueco estratégicamente situado— permite a la luz abrirse camino y dar carácter al espacio, y eso ha sido fundamentalmente posible gracias a la justa combinación de opacidad y transparencia, de luz y de sombra.
Con la modernidad aparece, sin embargo, una realidad nueva: por primera vez emerge una arquitectura interesada en hacerse cada vez más permeable a la luz, incrementando su superficie de vidrio hasta llegar a la envolvente completa, a la transparencia integral. Es decir, la masa opaca desaparece y el espacio se llena de luz a raudales. Esta circunstancia nos sitúa en una especie de ‘estado cero’ dotado de un grado de libertad total, y que ofrece un campo abierto para la experimentación proyectual.
El inicio del siglo XX fue un período proclive a proveer alternativas proyectuales con las que manejar la relación vidrio-luz con precisión, involucrando personajes y episodios clave de la historia de la arquitectura. Frank Lloyd Wright participó activamente en el diseño y desarrollo de los pioneros prismas Luxfer, patentando varios modelos en 1897. Varias versiones de los prismas fueron usados en obras emblemáticas de la vanguardia americana y europea de esa época, como el Stock Exchange Building (1908) de Louis Sullivan, el American Bar (1908) de Adolf Loos y especialmente el Pabellón de Cristal (1914) de Bruno Taut. El edificio residencial Castel Béranger (1890) de Hector Guimard o el edificio de la calle Franklin 25 de París (1902) de Auguste Perret son dos ejemplos del uso de los bloques prismáticos patentados por el suizo Gustave Falconnier. Y la famosa ligereza y translucidez de la Maison de Verre (1927) de Pierre Chareau y Bernard Bijvoet, y de numerosos paños de vidrio en los proyectos de Le Corbusier y Pierre Jeanneret, se debe a los célebres pavés-lente Nevada, de la firma Saint-Gobain. Pero no es hasta la llegada de la crisis del petróleo de 1973 —momento en el que la importancia energética del vidrio se revela de una manera contundente, y el modelo de la piel transparente se vuelve inviable— que se abre una investigación intensiva en esta dirección creando incluso una nueva disciplina: el daylighting, o uso técnico-científico de la luz natural en la arquitectura, la cual generará gran número de propuestas.
Visto lo anterior, la cuestión primordial es la siguiente: si desde el discurso por la eficiencia energética y la sostenibilidad ya no es posible contar con la primera transparencia absoluta que se reverenciaba en el pensamiento del Movimiento Moderno, entonces ¿con qué definiciones de una transparencia parcial podemos proyectar?
Densidades luminosas
Desde los años de la crisis se ha tratado de responder a esta pregunta, generando una sucesión de alternativas tecnológicas para proyectar con la luz natural. En este proceso se pueden identificar tres tipos de transparencias parciales en conexión con tres familias de tecnologías, las cuales emergen en cada una de las décadas siguientes: el vidrio de la luz geométrica (o de la transparencia ‘zonificada’); el vidrio de la luz difusa (o de la transparencia ‘escalada’); y el vidrio de múltiples luces (o de la transparencia ‘negociada’). Cada una de estas familias intenta lograr la eficiencia energética por medio de todos o algunos de las siguientes funciones: la optimización en la captación y distribución de la luz natural en el espacio interior; el control térmico de la luz (permitiendo la entrada de la radiación directa en invierno y bloqueándola en verano); el control del deslumbramiento; y la capacidad para permitir tanto el contacto visual con el exterior como la privacidad interior.
En los primeros años, las tentativas iniciales del daylighting se remiten a los ejercicios de óptica de los prismas de principios de siglo XX, que tratan de controlar la propagación de la luz solar según principios básicos de óptica geométrica. La luz así encauzada tiene una plasmación angular, sólidamente geométrica sobre el espacio en el que se despliega, y describe trayectorias limpiamente calculadas de manera matemática. Son sistemas ángulo-selectivos, es decir, operan con la reflexión, la refracción y la difracción para redirigir la luz gracias a elementos básicos ópticos como son los prismas, los espejos, las lentes, las lamas, la fibra óptica, los sistemas anidólicos y los hologramas.
Todos estos sistemas se componen de tres partes: una para la captación, otra para la manipulación, y otra para la dispersión de la luz en el espacio. En algunos sistemas estas tres partes pueden adoptar una escala nanométrica y formar sólo una capa del panel de vidrio, mientras que en otros pueden atravesar la envolvente y ocupar masivamente el edificio. Son abundantes los materiales de esta familia: en el formato de vidrio ensamblado puede incorporar películas, relieves microrreplicados, lamas, o entramados de variados perfiles que se pueden instalar como elementos fijos o móviles del cerramiento; los sistemas para conducir la luz a puntos interiores inaccesibles desde la envolvente usan componentes de gran dimensión, como heliostatos, luminarias reflectantes, sistemas de fibra óptica y lumiductos verticales u horizontales. Son numerosos los proyectos que exploran estos materiales. La renovación de la fachada del edificio de seguros SUVA en Basilea, obra de Herzog & de Meuron (1988) es uno de los primeros proyectos donde los nuevos vidrios prismáticos lideran la intervención proyectual. El vidrio holográfico, en su intento por proporcionar sombra desde la transparencia, llena la cubierta del ayuntamiento de Pforzheim en Alemania (Auer + Weber + Architekten, 1995), y optimiza la producción eléctrica aplicado en las lamas giratorias del IGA 1993 en Stuttgart (HHS Planers + Architects). Los imponentes lumiductos y luminarias de James Carpenter transportan luz natural por decenas de metros en el edificio de oficinas Morgan, Lewis & Bockius en Washington (2002) y en el restaurante del Royal Albert Hall en Londres (2002).
En la década siguiente, el interés por la traslucidez arquitectónica promueve la aparición de nuevos sistemas, en su mayoría como subproductos de la búsqueda de la mejora del aislamiento térmico. La traslucidez se entiende como un concepto que irá incorporando sucesivos valores culturales relacionados tanto con el uso de la luz como agente atmosférico (creando sensaciones ambientales como la evanescencia, la desmaterialización o la luminiscencia), como con aspectos derivados de la propia evolución de la envolvente hacia superficies redondeadas, suaves y continuas donde se exaltarán diferentes visiones acerca de la ligereza y la dialéctica interior-exterior. La traslucidez que proveen los vidrios difusores se consigue a través de la fragmentación de la luz incidente en múltiples haces que se dispersan en un abanico de direcciones. Esta dispersión se logra incorporando ‘obstáculos’ en el vidrio transparente que afectarán la dirección de la luz y la diafanidad del material. Los vidrios para este fin se componen de estructuras multicapa que combinan entramados capilares y textiles, aerogel, películas ángulo-selectivas, cristales líquidos o geles poliméricos termorreactivos, así como tratamientos físicos y químicos en la propia superficie del vidrio, como microgeometrías, opalizaciones, mateados o esmerilados. Ejemplos que ilustran el uso de estos vidrios los encontramos en el McCormick Tribune Campus Center en Chicago (2003), obra de OMA donde la envolvente se compone de varios ensamblados de Panelite, o en la experimentación con aerogel en la fachada del Departamento de Escultura de la Universidad de Yale (2005), de Kieran Timberlake.
De la transparencia zonificada de los años 1980, donde en la envolvente se combinan áreas de vidrio estándar (claro) con áreas de vidrio dopado (visibilidad distorsionada), se llega a la transparencia escalada de los 1990, donde lo claro y lo dopado siguen una progresión con diferentes grados de densidad. Hacia el año 2000, la transparencia se vuelve más ambiciosa, entendiéndose como una entidad ambivalente y paradójica, en la que es posible el encuentro de parámetros ópticos antagónicos. Sobre el vidrio se intenta hacer converger una serie de parejas de aspectos opuestos que añaden cada vez más ambigüedad: el vidrio que es claro y oscuro; el vidrio que es transparente y reflectante; el vidrio que ve y no deja ver, que mira y al que se mira, y el que permite múltiples niveles de visibilidad; en definitiva, el vidrio que es multi-material, multi-funcional y opera multi-energéticamente. El concepto es anterior a estos años —Mike Davies lo formuló en 1981—, pero no es hasta este momento que se empiezan a tener visos de realidad. En este sentido se celebra la capacidad performativa, cinética, interactiva y fenomenológica de la arquitectura, es decir, crear y detonar potencial, mutabilidad, ambivalencia, variabilidad: contar con una simultaneidad de estados y latencias implícitas.
Nuevas tecnologías
Las tecnologías del vidrio que van a hacer posible estos estados son los materiales sensorizados y de respuesta variable (los cristales líquidos de color, los materiales cromogénicos, los vidrios espía y las nuevas generaciones de células fotovoltaicas). Materiales todos ellos espectro-selectivos y nanométricos, es decir, materiales en los que la manipulación de la luz consiste en transmitir o reflejar diferentes bandas de la radiación solar, habitualmente transmitiendo la luz visible y bloqueando la infrarroja y la ultravioleta. Muchos de estos materiales se encuentran aún en fase de prototipo o limitados a pequeñas superficies por cuestión de viabilidad económica o funcional. De hecho, la cubierta del Pabellón de los Estados Unidos, proyectado por Biber Architects para la EXPO 2015 de Milán, representa uno de los pocos ejemplos construidos donde se da un uso extensivo de vidrio inteligente: en este caso un vidrio con partículas suspendidas (SPD, Suspended Particle Devices)
Desde los discursos de la física contemporánea se reivindica cada vez más claramente una igualdad espacial entre la luz y la materia, lo que hace que la luz haya tomado un carácter más palpable y que la materia no sólo se haya ido volviendo más abstracta y etérea, sino que comience a apreciarse en ella, análogamente con la naturaleza de la luz, sus capacidades para producir efectos. En este contexto, a la superficie de vidrio se le añaden más órdenes de complejidad conceptual y ejecutiva. Estos materiales no sólo contribuyen con una óptica dinámica, sino que la implementación de sus componentes electrónicas y químicas exige la descentralización en la composición de sus unidades y una limitación de tamaños, ajustándose por tanto a acciones como la fragmentación o la miniaturización de sus partes, en las que la unidad elemental compositiva ya no tiene por qué ser el panel plano de vidrio.
Esta escala armoniza con el nuevo concepto de ornamento vinculado a los procesos de fabricación digital, como superficies que contienen forma o una fusión entre estructura y superficie, en combinación con el uso del color, la imagen y los patrones geométricos. En una misma dirección, la miniaturización y fragmentación derivadas de la inclusión de electrónica y reacciones cinéticas imponen la multiplicidad de juntas en la superficie, cuyos comportamientos ópticos y mecánicos asociados han impulsado la investigación profusa de las superficies estructurales vítreas desde la maximización de las propiedades mecánicas del material, evitando la adición de otros materiales estructurales.
Las propuestas más avanzadas recurren a sistemas híbridos que combinan tecnologías de más de una familia en un mismo elemento, para aunar propiedades y optimizar resultados. El concepto del SmartWrap (2003) de Kieran Timberlake asentó categóricamente la tendencia: condensar en el espesor milimétrico de una película plástica el control climático, la iluminación y la generación de energía renovable de la fachada al mismo tiempo que ofrecía un display informativo. La película combina materiales de cambio de fase, control solar desde la masa y patrón de la propia película, células solares, baterías, y diodos orgánicos de emisión de luz. En esta misma línea, CASE propone con su Integrated Concentrated Solar Facade (2008), un sistema de fachada que combina la generación de energía con el control térmico y de la luz natural armonizando el uso de lentes Fresnel con nuevas células solares para producir electricidad desde una pantalla móvil semitraslúcida que rastrea la luz del sol. Construida y en funcionamiento, la fachada oeste del nuevo Centro de Convenciones Swiss Tech en el campus de la École Polytechnique Fédérale de Lausanne, proyecto de Richter Dahl Rocha & Associés (2014), es uno de los escasos ejemplos que podemos encontrar fuera del circuito de los prototipos. En ella se incorporan por primera vez las células Grätzel, inventadas en 1988, implementadas en un sistema móvil de lamas de vidrio verticales de hasta 15 metros de altura, proporcionando tanto energía renovable flexible como control solar ajustable.
Si el vidrio de la transparencia moderna era un material transitivo —tendente a anular su propia presencia por mor de la diafanidad—, vemos que en los últimos cuarenta años el vidrio sigue actuando como un material subsidiario, con elementos protésicos que le aportan los atributos ambientales, estructurales y escénicos que se le exigen. En su papel incesante como embajador de la modernidad y la contemporaneidad, el vidrio parece seguir esencialmente siendo un medio para hacer viables otras apariencias...[+]
