Notre Dame: Una oportunidad desde las escuelas II

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El programa académico universitario para la restauración de la catedral de Notre Dame se apoyó en 5 universidades europeas, mayoritariamente francesas, seleccionadas por su experiencia e interés en la construcción con madera. Se desarrolló en 3 fases, a lo largo de un año completo, gracias a la ayuda de 50 alumnos y grandes profesionales de distintos ámbitos, los cuales conformaban los comités científicos y técnicos de la asociación “Restaurar Notre Dame”

FOTO 06. Integrantes del comité técnico, científico y de cooperación universitaria. Fuente: Asociación Restaurar Notre Dame

Fase primera

La fase primera incluía seis posibles escenarios para la estructura, chapitel y la cubierta. Diseñados por 30 de los estudiantes, desde septiembre de 2020 hasta diciembre de ese mismo año.

El proyecto de reconstrucción se llevó a cabo de acuerdo con las especificaciones disponibles en ese momento, es decir, según la información que disponían la asociación y el resto de los técnicos, artistas o diseñadores del mundo, tras el anuncio de la Comisión Nacional de Patrimonio y Arquitectura, en julio de 2020, imponiendo que la estructura de la cubierta se reconstruiría en madera, de forma idéntica. Estos trabajos en la cubierta se ajustaron a la conservación de la volumetría y al aspecto exterior, las obras dieron lugar a la utilización de programación paramétrica para que las armaduras se adaptasen a los puntos de apoyo, presumiblemente debilitados por el incendio. El objetivo era poder hacer frente a los datos, ciertamente abundantes, pero no lo suficientemente precisos en aquel momento.

FOTO 07. Algunas de las propuestas posibles presentadas por los estudiantes. Fuente: Asociación Restaurar Notre Dame

A finales de diciembre de 2020 se presentaron seis propuestas a la asociación. Tres de ellas exhibían un enfoque contemporáneo, otra una visión modular y las otras dos restantes, muy similares, proponían por un lado aligerar el armazón y por otro reforzarlo.

Los diferentes planteamientos no solo se limitaban a los armazones del tejado y a la aguja, sino que también examinaban los métodos de producción actuales, las cuestiones medioambientales, la salubridad de los materiales empleados y el desarrollo de la industria maderera.

Fase segunda

La mitad de las propuestas fueron seleccionadas y validadas por el comité de expertos como temas de proyectos de fin de carrera para los estudiantes. Esta etapa comenzó durante la primera fase, a finales de octubre, y finalizó en febrero de 2021.

Armazón original

Reconstruir el armazón de forma idéntica, utilizando roble fresco para facilitar el escuadrado, planteó interrogantes sobre el funcionamiento de las juntas del armazón y su ritmo de trabajo.

El arquitecto J. Rondelet, en «Traité théorique et pratique de l’art de bâtir», identifica en la construcción con entramado de madera el aflojamiento de las juntas, causado por la pérdida de humedad. Por lo que todo les hizo pensar que la misma situación se podría dar en el armazón de la Notre Dame. A partir de ahí, el estudio se centró en la modelización de las juntas (espigas, mortaja, tirantes) para definir las holguras y rigideces y cuantificar las tensiones de secado.

FOTO 08. Análisis de una de las propuestas. Fuente: Asociación Restaurar Notre Dame

Otro aspecto de este estudio se centró en los tipos de soporte estructural que ejercerían las deformaciones del sistema. Buscaban trasferir las cargas del tejado a la mampostería únicamente por compresión. Para conseguirlo, fue necesario considerar el peso propio mínimo de la cubierta (armazón + cubierta) para evitar su vuelco o succión por el viento.

Condiciones ambientales

El trabajo se centró en dos aspectos relacionados con el clima. El primero era estudiar la resistencia al viento de la cubierta y la aguja, para analizar su comportamiento respectivo. La segunda parte del estudio consistió en comprender el entorno higrotérmico del ático y probar diversos dispositivos para controlar la humedad. Con esto buscaban evaluar las consecuencias de un cambio climático a lo largo de los años en la estructura de Notre Dame.

FOTO 09. Ensayos de densidad y humedad de distintas escuadrías de roble. Fuente: Asociación Restaurar Notre Dame

Según estos estudios, el uso de madera de roble con un contenido de humedad de alrededor del 30% se equilibraría durante un par de años. Sin embargo, si el cambio climático deriva, como todo parece apuntar, en un escenario de clima cálido y seco, se produciría una gran pérdida de humedad en la madera, además de un secado rápido en los primeros dos años, lo que provocaría importantes contracciones antes de un secado más regular.

El secado de la madera podría durar una media de diez años, dependiendo del clima de París. El material tendría un equilibrio de humedad que oscilaría entre el 15%, y tan sólo del 5% en un clima cálido y seco, lo que podría dar lugar a variaciones dimensionales significativas.

En cuanto a los efectos del viento sobre la cubierta de la catedral, no se obtuvieron valores reales de la previsión de viento para los próximos 100 años. Sin embargo, la simulación digital les permitió probar diferentes velocidades del viento, obteniendo muy poco impacto en las presiones.

FOTO 10. Representación gráfica de la acción del viento sobre la cubierta de Notre Dame. Fuente: Asociación Restaurar Notre Dame

Ciclo de vida de la cubierta

Para cuantificar este parámetro se tuvieron en cuenta las etapas de construcción y mantenimiento de la cubierta. Además, se modelizó las prácticas utilizadas en la Edad Media para talar, escuadrar y transportar la madera.

En base a los estudios realizados se dedujo que la cubierta almacenó más carbono durante su fase de producción que la que emitió a la atmósfera al final de su vida útil. De hecho, la elevada proporción de madera en Notre Dame, combinada con la larga vida útil del edificio y la dendroenergía empleada en su fabricación, resultó favorable.

Fase tercera

Constituye la síntesis de los trabajos, con la creación de una herramienta de simulación paramétrica, durante los meses de marzo a septiembre de 2021.

Esta herramienta simulaba el comportamiento de las distintas estructuras modelizadas, desde la fase de contracción de la madera hasta su utilización a lo largo del tiempo. Validaba la elección de las calidades de la madera, las características mínimas de las juntas, los tipos de soportes, los tipos de cargas y el tipo de construcción, apoyos, los tipos de cargas y el impacto de los diferentes escenarios climáticos.

FOTO 11. Parametrización de esfuerzos en la estructura Fuente: Asociación Restaurar Notre Dame

Una maravilla de oportunidad de formación universitaria, soñada por muchos de nosotros y que ojalá se hiciera de manera más usual o por lo menos se tomase nota y se intentase implementar en nuestro sistema educativo técnico.