Arquitectos de edificios famosos quedan en la memoria. Los ingenieros detrás de ellos, las personas que transformaron sus diseños en realidad, a menudo quedan, en cambio, al margen. Sin embargo, merecen al menos tanto reconocimiento como los creadores creativos de conocidas obras de construcción. Hoy queremos presentaros a uno de esos ingenieros: Fazlur Rahman Khan.
Rascacielos: No sin Fazlur Rahman Khan
Probablemente todos vosotros habéis estado alguna vez en una gran ciudad. Quizás incluso vivís en una. Entonces seguro que lo conocéis: modernas fachadas de vidrio que parecen no tener fin hacia arriba. Como si los gigantes de acero y vidrio crecieran infinitamente hacia el cielo.
Los rascacielos forman desde hace tiempo parte del paisaje urbano, son totalmente normales. Hizo posibles estos edificios un hombre del que quizá nunca habíais oído hablar: Fazlur Rahman Khan. Como uno de los ingenieros civiles más importantes del siglo XX, revolucionó la construcción de edificios altos e hizo posibles edificios famosos como el Burj Khalifa.
Fazlur Rahman Khan: Cuando los edificios altos llegaron a sus límites
En los años 50 y 60, la construcción de rascacielos era mucho más que crear espacio habitable. Una obra especialmente alta significaba sobre todo prestigio: para sus creadores y para la ciudad correspondiente. Toda metrópoli que se preciara quería contar con al menos un edificio especialmente alto.
Los métodos constructivos de entonces no eran suficientes para ello. Los costes de material eran demasiado altos, y el peso propio parecía excesivo. A ello se sumaban las cargas por viento o terremotos, que no eran solo difíciles de compensar, sino que exigían cálculos altamente complejos. Recordemos: entonces todavía no existía software de cálculo estructural que pudiera calcular algo así. El habitual sistema constructivo de estructura de acero se volvía cada vez más ineficiente.
Así pues, había problemas en la construcción de rascacielos, y no eran precisamente pequeños. En particular, la acción del viento mostraba los límites de los edificios altos. Cuanto más alto es un edificio, mayores son las fuerzas del viento que actúan horizontal y lateralmente sobre la estructura. Un rascacielos en el que sobre todo los vientos laterales se convirtieron en un problema fue, por ejemplo, el Citigroup Center de Nueva York. Si queréis leer más sobre ello, encontraréis el artículo aquí: Citigroup Center: Pánico, encubrimiento y un huracán .
Fazlur Rahman Khan: Innovación en rascacielos
Fazlur Rahman Khan nació en el actual Bangladés y estudió ingeniería civil en el Indian Institute of Engineering Science and Technology de Shibpur. Posteriormente obtuvo su título de Bachelor en ingeniería civil en la Bangladesh University of Engineering and Technology.
Gracias al apoyo de dos becas, Fazlur Rahman Khan pudo viajar a Estados Unidos en 1952. Allí estudió en la University of Illinois y, en solo tres años, obtuvo dos másteres – uno en estática de estructuras y otro en mecánica teórica y aplicada. A ello se sumó un doctorado en estática de estructuras. Bastante impresionante, ¿verdad?
Pequeño dato curioso: Fazlur Rahman Khan vio su primer rascacielos solo a los 21 años. Porque en su ciudad natal ningún edificio superaba las tres plantas. Entrar en edificios de altura media – desde la perspectiva actual – en Estados Unidos debió de ser emocionante para él: no solo algo completamente nuevo, sino también una enorme fuente de inspiración.
Fazlur Rahman Khan y el sistema tubular
Tras obtener sus títulos, Fazlur Rahman Khan comenzó a trabajar en el estudio de arquitectura Skidmore, Owings & Merrill (SOM) en Chicago. Once años después llegó incluso a ser socio allí. Mientras los arquitectos de su oficina, como por ejemplo Bruce Graham, diseñaban edificios, él reflexionaba sobre cómo podría resolverse el problema de la construcción moderna de rascacielos.
El problema principal era el material y su peso propio. Construir en altura era absolutamente ineficiente y caro. Para ilustrároslo de forma clara, veamos brevemente cómo se construía hasta ese momento cuando se trataba de levantar edificios lo más altos posible.
El clásico: estructura de acero (“construcción esquelética”)
El clásico hasta entonces era la construcción con estructura de acero, también llamada construcción esquelética. El nombre ya lo dice bastante: se trataba de un esqueleto para el edificio posterior, una densa red de pilares de acero y vigas.
Las cargas que actúan sobre la obra son absorbidas en el interior por ese mismo esqueleto. La fachada es únicamente una envolvente, que se añade posteriormente. El problema: a partir de cierta altura, el viento se convierte en un gran riesgo. Pues este genera oscilaciones, flexión y hace que todo el edificio actúe como una enorme palanca.
La única solución era instalar vigas de acero más gruesas, más pilares y una malla de acero más cerrada. Pero aquí surgía el principal problema de los rascacielos de aquella época: se volvían demasiado pesados y demasiado caros. Más costes de material, espacios interiores poco prácticos por demasiados pilares y, en consecuencia, plantas flexibles, poco aprovechables.
En resumen: el sistema simplemente no era lo bastante eficiente para grandes alturas y alcanzaba rápidamente sus límites. Fazlur Rahman Khan se planteó una pregunta decisiva: ¿por qué la estructura portante está en el interior, cuando en el exterior sería mucho más útil? ¡Vayamos al fondo del asunto!
Innovación de Fazlur Rahman Khan: sistema tubular
Fazlur Rahman Khan diseñó un concepto completamente nuevo: el edificio mismo se convierte en la estructura portante. Bueno, no era algo totalmente nuevo, porque obtuvo su inspiración directamente de la naturaleza de su tierra natal. Una de las especies vegetales más comunes allí es el bambú. Y este crece en tubos huecos, que se encajan unos dentro de otros.
¡Toda la estructura portante aquí es la propia envolvente! Y Fazlur Rahman Khan trasladó este principio a los rascacielos. Su enfoque se basaba en pilares verticales muy próximos entre sí, conectados mediante vigas horizontales. Con ello se obtenía una piel exterior rígida, que absorbe la mayor parte de la carga y la transmite hacia abajo.
Gracias a esta innovación de Fazlur Rahman Khan, los rascacielos necesitaban muchos menos elementos portantes en el interior. Así surgieron los grandes espacios libres, que conocemos por ejemplo como oficinas diáfanas típicas en los centros urbanos.
El sistema estructural de Fazlur Rahman Khan ya no se concentraba hacia el interior, sino hacia el exterior. Eso aportó mucha estabilidad, pues los edificios se volvieron considerablemente más resistentes frente a oscilaciones y flexión. Y no pasó mucho tiempo hasta que pudo llevar su teoría a la práctica.
Fazlur Rahman Khan: Sus edificios más famosos
Su primer edificio con construcción tubular fue el edificio de apartamentos Chestnut De-Witt. Además, participó en los diseños del John Hancock Center de 100 plantas. Su buena reputación en el sector pronto le valió los apodos de «Einstein de la ingeniería civil» y «el mayor ingeniero civil del siglo XX».
Sin embargo, su obra maestra fue la Sears Tower de Chicago, con 110 plantas. Más tarde pasó a llamarse Willis Tower y, de 1973 a 1998, fue el edificio más alto del mundo. Sin el innovador sistema tubular de Fazlur Rahman Khan, estas construcciones no habrían podido realizarse en absoluto.
Gracias al sistema tubular, los edificios podían alcanzar alturas enormes sin perder estabilidad estructural. A ello se sumaba el método constructivo eficiente, que se reflejaba sobre todo en unos costes de construcción más bajos y en un menor uso de material. Con ello, Fazlur Rahman Khan estableció nuevos estándares en la construcción de rascacielos en todo el mundo.
Fazlur Rahman Khan: Pionero del CAD
No solo en lo referente a los sistemas constructivos, Fazlur Rahman Khan fue un auténtico pionero, que siempre buscaba formas de hacer los edificios más eficientes. En los años 70 aparecieron en el mercado los primeros análisis estructurales para ordenador realmente relevantes: el nacimiento del software de cálculo estructural.
SOM, el estudio de arquitectura en el que Fazlur Rahman Khan era socio, se convirtió en uno de los primeros en abordarlo de forma concreta. Fueron Graham y Khan quienes convencieron a sus socios de adquirir un ordenador central. Ya entonces existía cierto escepticismo en el sector de la construcción frente a las nuevas tecnologías. Pero sus socios aceptaron, y Khan comenzó a programar el sistema para la resolución de ecuaciones para el cálculo estructural. Con ello realizó una auténtica labor pionera para todo el sector.
Conclusión: El legado de Fazlur Rahman Khan
Fazlur Rahman Khan murió a los 52 años a consecuencia de un infarto. Pero su innovador sistema constructivo para rascacielos sigue teniendo hoy una gran influencia en la forma en que construimos. Rascacielos como el Burj Khalifa o el One World Trade Center se basan en su trabajo.
Sin el sistema tubular de Fazlur Rahman Khan obras de este tipo apenas habrían sido posibles en esta forma. Aunque gozó de gran reconocimiento en el mundo profesional – y sigue gozándolo hoy – su nombre apenas es conocido por el público. Los ingenieros, al fin y al cabo, trabajan más bien entre bastidores.
Está claro: Fazlur Rahman Khan cambió de forma duradera nuestro sector de la construcción. Nos regaló un sistema constructivo que hizo posibles por primera vez los skylines modernos que vemos en innumerables fotografías. Quizás la próxima vez penséis en ello cuando miréis hacia arriba en una gran ciudad y admiréis cómo el cielo azul despejado se refleja en la fachada de un rascacielos. Precisamente esa fachada es la que sostiene todo el edificio.
