Caracterización de celosias cerámicas: cerámica Cumella

TFM_Caracterización de Celosías Cerámicas Cumella 0 | P á g i n a UNIVERSITAT POLITÈCNICA DE CALUNYA MÁSTER UNIVERSITARIO EN CONSTRUCCIÓN AVANZADA DE LAS EDIFICACIÓN CARACTERIZACIÓN DE CELOSÍAS CUMELLA MARÍA FERNANDA CASTRO ROMO ASESORES: ORIOL PARIS-VIVIANA MONTSERRAT BOSH TFM_Caracterización de Celosías Cerámicas Cumella 1 | P á g i n a INDICE 1. INTRODUCCIÓN ............................................................................................................................... 5 1.1. Justificación del estudio. .......................................................................................................... 5 1.2. Objetivo del estudio ................................................................................................................. 6 1.2.1. Objetivos Específicos ......................................................................................................... 6 1.3. Alcances y limitaciones. ........................................................................................................... 7 1.3.1. Alcances ............................................................................................................................. 7 1.3.2 Limitaciones ....................................................................................................................... 8 2. METODOLOGÍA DE INVESTIGACIÓN .............................................................................................. 10 3. ANTECEDENTES ............................................................................................................................. 13 3.1. Historia de las celosías cerámicas. ......................................................................................... 13 3.2. Historia de Cerámicas Cumella ............................................................................................... 16 4. CERÁMICA COMO MATERIAL ........................................................................................................ 23 4.1 CARACTERÍSTICAS DE LA CERÁMICA ....................................................................................... 23 4.2 Composición de la pasta cerámica .......................................................................................... 26 4.3 Materia prima arcillosa para pasta cerámica .......................................................................... 28 4.3.1. Clasificación de las arcillas .............................................................................................. 28 4.3.2. Tipos de arcillas ............................................................................................................... 29 4.4. Materias Primas no Arcillosas ................................................................................................ 30 5. VIDRIADO Y REVESTIMIENTO ........................................................................................................ 34 5.1 Clasificación de los vidriados ................................................................................................... 35 6. PROCESO DE FABRICACIÓN ........................................................................................................... 38 6.2 Preparación de la pasta ........................................................................................................... 38 6.3 Conformado de las piezas ....................................................................................................... 39 6.4 Corte y acabado preliminar ..................................................................................................... 42 6.5. Secado .................................................................................................................................... 42 6.6 Cocción .................................................................................................................................... 42 6.7 Esmaltado ................................................................................................................................ 43 7. ANÁLISIS Y CARACTERIZACIÓN DE CELOSÍAS CERÁMICAS CUMELLA ............................................ 47 7.1 Análisis de 23 celosías cerámicas ......................................................................................... 49 7.1.1 COAC Barcelona .............................................................................................................. 49 7.1.2 Casa Cumella .................................................................................................................. 50 7.1.3 Mutua General de Seguros ............................................................................................ 51 TFM_Caracterización de Celosías Cerámicas Cumella 2 | P á g i n a 7.1.4 Edificio Bimbo ................................................................................................................. 52 7.1.5 Habitatges Pedralbes ..................................................................................................... 53 7.1.6 Villa Olímpica .................................................................................................................. 54 7.1.7 Vapor Llonch ................................................................................................................... 55 7.1.8 Pabellón España .............................................................................................................. 56 7.1.9 CEIP Martinet ................................................................................................................. 57 7.1.10 Edificio de viviendas Badalona .................................................................................... 58 7.1.11 Cuartel de mossos d’escuadra El Verendell ................................................................ 59 7.1.12 Villa Nurbs ...................................................................................................................... 60 7.1.13 Vestuaris Betsaida ......................................................................................................... 61 7.1.14 COAM ............................................................................................................................. 62 7.1.15 Oceanario Lisboa ........................................................................................................... 63 7.1.16 Casa Menorca ................................................................................................................ 64 7.1.3 Centro Botín Santander ................................................................................................. 65 7.1.18 Pabellón E.C. Alicante ................................................................................................... 66 7.1.19 Riera de la Salut ............................................................................................................. 67 7.1.20 Espai cultural d’Alella .................................................................................................. 68 7.1.21 Escola Massana ............................................................................................................. 69 7.1.22 Tienda Camper ............................................................................................................. 70 7.1.23 Prototipo CEVISAMA................................................................................................... 71 7.2 Tabla resumen de caracterización .......................................................................................... 72 7.3 Conclusiones parciales caracterización de celosías Cumella .................................................. 73 8. TRASLACIÓN DE CELOSÍAS CERÁMICAS CUMELLA AL CONTEXTO DEL NORESTE MEXICANO ...... 76 8.1 Análisis climatológico y geográfico de Monterrey .................................................................. 76 8.1.1. Geografía ......................................................................................................................... 77 8.1.2. Clima ................................................................................................................................ 78 8.1.3. Riesgos Naturales ............................................................................................................ 78 8.1.4. Implicaciones para la Arquitectura y el Urbanismo ........................................................ 79 8.2 Análisis cultural y arquitectura vernácula de Monterrey ........................................................ 80 8.2.1. Arquitectura Vernácula en Monterrey ............................................................................ 80 8.2.2. Monterrey y la industria del concreto ............................................................................ 82 8.2.3. Materiales cerámicos en Monterrey ............................................................................... 82 TFM_Caracterización de Celosías Cerámicas Cumella 3 | P á g i n a 8.3 Viabilidad de la implementación de celosías cerámicas en Monterrey .................................. 84 8.3.1. Disponibilidad de Materia Prima ..................................................................................... 85 8.3.2. Capacidad, técnica de fabricación y transporte. ............................................................. 85 8.3.3 Competencia con la Industria del Concreto en Monterrey .............................................. 86 8.3.4 Uso de Celosías Cerámicas como Sistema de Control Térmico Pasivo. ........................... 87 8.4 Conclusiones parciales traslación de celosías cerámicas Cumella al contexto del noreste mexicano. ...................................................................................................................................... 89 9. SELECCIÓN DE CELOSÍAS CERÁMICAS CUMELLA ÓPTIMAS PARA IMPLEMENTACIÓN EN MONTERREY. ..................................................................................................................................... 92 9.1 Escala de determinación ......................................................................................................... 93 9.2 Selección por escala de determinación ................................................................................... 95 10. CONCLUSIONES ........................................................................................................................... 97 11. INFORME DE SOSTENIBILIDAD .................................................................................................. 100 11.1 Impacto Ambiental .............................................................................................................. 100 11.2 Impacto Económico ............................................................................................................. 100 11.1 Impacto Social ..................................................................................................................... 102 12. FUENTES Y BIBLIOGRAFÍA .......................................................................................................... 104 TFM_Caracterización de Celosías Cerámicas Cumella 4 | P á g i n a 1. INTRODUCCIÓN TFM_Caracterización de Celosías Cerámicas Cumella 5 | P á g i n a 1. INTRODUCCIÓN 1.1. Jusficación del estudio. Ante el desafío global de altas emisiones de CO2 causadas por la actividad industrial y la generación de gases de efecto invernadero, y la creciente preocupación por la escasez de recursos naturales renovables y no renovables, a nivel arquitectónico se ha promovido la exploración y uso de materiales y tecnologías constructivas que favorezcan el consumo energético eficiente y reducción de impactos ambientales. Según el informe Global Status Report de la Agencia Internacional de Energía (IEA), cerca del 38 % de las emisiones mundiales anuales de CO₂ provienen de la industria de la construcción. Este estudio propone una solución sustentable que vuelve a explorar las técnicas tradicionales en construcción: las celosías cerámicas. Las celosías cerámicas representan una solución arquitectónica que no solo es funcional y estética; también responde a la creciente demandade arquitectura sostenible. Este estudio surge de la necesidad de profundizar en el análisis técnico, ambiental y cultural de estas piezas. Tomando en cuenta la combinación de tradición e innovación presentes en las obras de Cerámicas Cumella bajo la guía de Toni Cumella, reconocido por su papel destacado en el diseño experimental y fabricación de celosías cerámicas. De acuerdo con diferentes estudios realizados por distintas universidades y entidades tanto en España como en el resto del mundo que han demostrado que emplear celosías cerámicas en las edificaciones representa una estrategia pasiva para regular la temperatura, controlar la entrada de luz natural y favorecer la ventilación en climas cálidos. Integrar estos sistemas como una segunda piel en las construcciones posibilita disminuir significativamente la dependencia de sistemas de climatización artificiales, lo cual tiene un impacto positivo en la eficiencia energética y en la reducción de las emisiones de carbono. Desde un enfoque cultural, el uso del material cerámicos ha desempeñado un papel fundamental en la historia arquitectónica a lo largo del mundo. El trabajo realizado por Cerámicas Cumella es un claro ejemplo de cómo las técnicas tradicionales pueden ser TFM_Caracterización de Celosías Cerámicas Cumella 6 | P á g i n a reinterpretadas y aplicadas en diseños modernos. Este estudio ene como objevo resaltar la importancia de esta herencia arsca y explorar cómo puede adaptarse a entornos disntos al del clima mediterráneo, como es el caso del noreste de México, donde las condiciones climácas requieren soluciones construcvas que promuevan el confort térmico de forma pasiva. Esta investigación se justifica debido a su relevancia en términos ambientales, culturales y sociales. La utilización de celosías cerámicas desde una perspectiva de sustentabilidad y arraigo artesanal no solo contribuye a la lucha contra el cambio climático, sino que también promueve la preservación de la identidad cultural. El análisis de la obra de Cerámicas Cumella abre nuevas perspectivas en cuanto al diseño y aplicación de estas celosías en entornos climáticos y culturales diversos. Por eso mismo, este análisis tiene como objetivo contribuir con información técnica y teórica que pueda ser útil para arquitectos, diseñadores, fabricantes y responsables de políticas públicas que buscan promover la sostenibilidad en el sector de la construcción. 1.2. Objevo del estudio El objetivo general de esta investigación es caracterizar y contextualizar las soluciones desarrolladas por Cerámicas Cumella, así como su viabilidad de implementación en el contexto del noreste mexicano. 1.2.1. Objevos Específicos o Estudio de la cerámica como material. Se pretende hacer un análisis de la cerámica como material, donde se identifiquen las características principales de las diferentes pastas como su origen, clasificación, temperatura de quema, porosidad y plasticidad. Esta sección incluirá un estudio del vitrificado en las piezas cerámicas. o Estudio de las muestras. Una vez analizada la cerámica como material se procederá al análisis de las piezas de celosía seleccionadas, donde se identifique el tipo de material seleccionado para su fabricación, la técnica de conformación aplicada, el TFM_Caracterización de Celosías Cerámicas Cumella 7 | P á g i n a coeficiente de porosidad tanto de la pieza como del sistema, la forma de la pieza, sus dimensiones y técnicas de vitrificado aplicadas. o Esquema Taxonómico y clasificación. Esta sección busca jerarquizar las características identificadas de las celosías para crear un esquema de posible clasificación tomando como eje regidor la posible implementación de estas piezas al contexto mexicano y su adaptación a las necesidades de ese entorno. o Viabilidad de las celosías cerámicas en el contexto arquitectónico mexicano. Se determinará la viabilidad de la implementación de piezas de celosía Cumella en el contexto mexicano tomando en cuenta la obtención de materia prima localmente, la capacidad de producción de las piezas, la aceptación de la sociedad y la funcionabilidad del sistema. 1.3. Alcances y limitaciones. 1.3.1. Alcances Se realizará un análisis de 23 piezas de celosía cerámica Cumella, siendo esto el universo de estudio. Se contemplarán características relevantes de cada pieza de celosía por sí solas y el sistema general que conforman. A nivel de pieza se identificará el material de fabricación, la forma y técnica de conformación que están correlacionadas directamente, la técnica de tintado y esmaltado, dimensiones y su coeficiente de porosidad. Por otro lado, a nivel de sistema se contemplará el estudio de la porosidad del sistema, el ángulo máximo de ingreso de luz, el soporte estructural y la repetitividad de las piezas. Posterior al análisis de las piezas y su clasificación, se evaluará la viabilidad para la implementación las celosías Cumella en el noreste mexicano, específicamente la ciudad de Monterrey, Nuevo León, considerando las condiciones climáticas de la región, así como la viabilidad de fabricación y la posible competencia con otros materiales arraigados al mercado local. TFM_Caracterización de Celosías Cerámicas Cumella 8 | P á g i n a 1.3.2 Limitaciones La ejecución de esta investigación cuenta con limitaciones claras y definidas, como los son: 1. Acceso a Información y Casos de Estudio. El estudio se basa en la información pública disponible y proporcionada por Cerámicas Cumella. Las restricciones a datos confidenciales de procesos y fórmulas específicas de las pastas utilizadas pueden limitar el análisis. 2. Alcance Geográfico. Las conclusiones que surjan tras el análisis de viabilidad de implementación de celosías cerámicas Cumella en Monterrey son aplicables exclusivamente a esa región y no contempla otras regiones climáticas o culturales. 3. Impacto en el Contexto Regional Este trabajo analiza la viabilidad económica, social y de logística para la producción de celosías en el contexto regiomontano, sin embargo, está limitada a un análisis teórico y no incluye su implementación práctica. 4. Generalización de Resultados A pesar de que se analizan 23 tipos de celosías, las conclusiones y criterios de clasificación de éstas pueden no ser extrapolables a todas las variantes o futuras piezas fabricadas por Cerámica Cumella, esto debido al continuo desarrollo de diseños y materiales. Este trabajo busca sentar las bases de caracterización de las celosías cerámicas Cumella, establecer una posible clasificación y determinar si existe o no la posibilidad de que sean aplicadas en el noreste mexicano, reconociendo las limitaciones previamente mencionadas y la oportunidad para ser complementada en futuras investigaciones. TFM_Caracterización de Celosías Cerámicas Cumella 15 | P á g i n a industrialización se estandarizó la producción de celosías cerámicas lo que permió su amplio uso en la arquitectura moderna. En lugares tropicales como Brasil fueron ulizadas para crear “brise soleil", unas protecciones solares cuyo concepto fue popularizado por arquitectos como Le Corbusier. En el siglo XXI (desde 2000 hasta la actualidad), las celosías cerámicas han experimentado un renacimiento como elementos arquitectónicos que combinan arte y sustentabilidad. Gracias al progreso en tecnologías y esmaltes innovadores, los diseños han alcanzado niveles de complejidad y personalización nunca antes vistos. Los arquitectos contemporáneos están incorporando celosías en sus proyectos para mejorar tanto la eficiencia energéca como la venlación natural; sin embargo, existen técnicas emergentes como la impresión 3D que aún se encuentran en fase de desarrollo y no siempre se consideran plenamente funcionales para todos los propósitos. TFM_Caracterización de Celosías Cerámicas Cumella 16 | P á g i n a 3.2. Historia de Cerámicas Cumella La familia de Cerámicas Cumella ene una larga historia en el arte de la cerámica y ha sabido adaptarse y crecer a lo largo de las generaciones para parcipar en proyectos arquitectónicos reconocidos tanto en Cataluña como en el ámbito internacional. La trayectoria de Cerámicas Cumella comienza en 1880 cuando la familia dio sus primeros pasos en el mundo de la cerámica en Granollers, Catalunya. Esta tradición connuó gracias a Antoni Cumella (1913-1985), quien revolucionó el lenguaje tridimensional de la cerámica y trabajó junto a figuras destacadas como Josep Maria Jujol y Josep Lluís Sert. En 1936 tuvo lugar su primera exposición en solitario. Esta empresa familiar ha ido evolucionando a lo largo de cuatro generaciones, conviréndose en un referente internacional en la fabricación de piezas cerámicas para arquitectura y diseño. Su historia está estrecha y profundamente conectada a la creavidad y visión de Toni Cumella. Tras la muerte de Antoni Cumella en 1985, él tomó el liderazgo del taller y lo encaminó hacia la cerámica arquitectónica, colaborando con arquitectos de renombre para solidificar la reputación mundial del taller. Toni Cumella nació en 1951 en Granollers y es la tercera generación de ceramistas en su familia. A pesar de haber estudiado ingeniería industrial y fotograa, se adentró en el arte trabajando codo a codo junto a su padre, lo 3.6 Antoni Cumella 1964 3.7 Antoni Cumella y Salvador Dalí TFM_Caracterización de Celosías Cerámicas Cumella 17 | P á g i n a que le brindó una profunda conexión y amor por la cerámica. Cerámicas Cumella ha tenido un papel destacado en importantes proyectos como la renovación de la Casa Batlló y el Parque Güell de Antoni Gaudí bajo su dirección; esto ha fortalecido su presgio en el campo de la cerámica ulizada en la arquitectura. Uno de los mayores legados que Toni Cumella ha dejado en el ámbito cerámico es su atención especial hacia la creación de celosías cerámicas tanto para espacios interiores como exteriores; estas estructuras representan una combinación entre funcionalidad y belleza al integrar patrones geométricos creavos y juegos visuales mediante la interacción entre luz y sombra junto al uso personalizado de esmaltes cerámicos. La filosoa de Cerámicas Cumella se basa en la fusión entre la tradición y la innovación según las palabras de Toni Cumella quien señaló que “La cerámica no solo es un material sino también un eslo de vida que debe preservar sus raíces al mismo empo que busca nuevas oportunidades.” Esta perspecva ha sido la brújula de la empresa en su camino hacia proyectos que combinan soluciones práccas como venlación y control térmico junto a diseños personalizados y arscos. El taller de Cerámicas Cumella combina herramientas clásicas y maquinaria modernizada para sasfacer las necesidades de proyectos actuales y vigentes, destacando entre las metodologías empleadas: o Moldeo manual, ideal para piezas personalizadas. o Extrusión, para celosías de secciones constantes. o Prensado, utilizado en piezas robustas. o Esmaltado y vitrificación, que otorgan a las piezas colores vibrantes y resistencia. TFM_Caracterización de Celosías Cerámicas Cumella 18 | P á g i n a Estas estrategias facilitan la creación de obras originales que se adaptan perfectamente a las exigencias arquitectónicas contemporáneas tales como la sustentabilidad y el uso eficiente de la energía. La contribución de Cerámicas Cumella en el campo de la arquitectura ha dejado una marca perdurable tanto en Cataluña como a nivel global a través de su parcipación en proyectos emblemácos. En Barcelona, su colaboración en el diseño del Mercado de Santa Caterina junto a Enric Miralles y Benedea Tagliabue es especialmente notable. En este proyecto, Cumella creó piezas cerámicas vibrantes que añaden color y textura. Este lugar representa la combinación perfectamente equilibrada entre la historia y la innovación en el contexto urbano actual. Como ha sido mencionado, una de sus importantes aportaciones en Catalunya ha sido la restauración de emblemácos monumentos diseñados por Antoni Gaudí como el Parque Güell y la Casa Batlló. En estos proyectos arscos y técnicos se logró combinar habilidades técnicas y sensibilidad estéca para mantener la esencia del modernismo catalán al mismo empo que se incorporaban métodos actuales que garanzan la longevidad de las estructuras. 3.8 Mercat de Santa Caterina 3.9 Interior Pabellón España Aichi, Japón 3.10 Detalle Restauración Park Güell TFM_Caracterización de Celosías Cerámicas Cumella 19 | P á g i n a El trabajo de Cerámicas Cumella ha tenido un impactante alcance internacional al parcipar en proyectos globales como el Pabellón de España en la Expo 2005 en Aichi (Japón). En este escenario parcular las celosías cerámicas diseñadas por Cumella no solo cumplieron una función decorava, sino que además contribuyeron al control térmico y la iluminación natural del edificio; demostrando así la versalidad del material en aplicaciones arquitectónicas sustentables. Su asociación conjunta junto al arquitecto Renzo Piano en el Centro Bon de Santander demuestra la habilidad de la compañía para adaptarse al enfoque de destacados arquitectos contemporáneos. En esta iniciava arquitectónica en parcular se destaca el uso de piezas cerámicas que no solo cumplen elevados estándares funcionales, sino que se integran de manera fluidamente orgánica en el diseño general del edificio; otorgando así una estéca excepcional que realza el entorno arquitectónico. En todos estos proyectos locales e internacionales se ha visto claramente que Cerámicas Cumella va más allá de considerar la cerámica simplemente como un material funcional. Liderado por Toni Cumella, el taller ha logrado 3.11 Antoni Cumella y Renzo piano 3.12 Centro Bon, Santander. TFM_Caracterización de Celosías Cerámicas Cumella 20 | P á g i n a converr las celosías y otros elementos cerámicos en verdaderas obras de arte arquitectónico, estableciendo un referente en la colaboración entre artesanos y arquitectos a nivel global. En la actualidad Cerámicas Cumella sigue invesgando las posibilidades de las celosías cerámicas gracias al desarrollo de nuevos esmaltes y técnicas de moldeado que han facilitado la creación de diseños más personalizados para mejorar la venlación natural y el control térmico y lumínico en los espacios arquitectónicos. Estas piezas se han converdo en un emblema de la arquitectura sustentable al demostrar cómo un elemento tradicional puede adaptarse exitosamente a las exigencias del diseño contemporáneo. Según lo expresado por Toni Cumella en entrevistas recientes; su enfoque siempre ha sido el de “crear soluciones cerámicas que vayan más allá de lo convencional y que respeten profundamente la artesanía". Además, ha subrayado la importancia de la colaboración interdisciplinaria al afirmar que “la cerámica adquiere vida cuando se integra en un diálogo entre arquitectos; diseñadores y artesanos”. El liderazgo actual del taller connúa promoviendo esta visión, tal como su hija expresó en una entrevista: “La verdadera esencia de Cerámicas Cumella reside en saber ajustarse a los cambios de la época sin descuidar nuestra auténca idendad artesanal que nos caracteriza". Toni Cumella 2018 TFM_Caracterización de Celosías Cerámicas Cumella 21 | P á g i n a La cerámica Cumella es un ejemplo claro de cómo se puede combinar la tradición y la innovación de manera perfecta en su trabajo arsco y arquitectónico. Desde su inicio en 1880 hasta el día de hoy el taller ha ido evolucionando connuamente gracias al entusiasmo y dedicación transmido de generación en generación por la familia Cumella. Sus creaciones no solo embellecen los espacios arquitectónicos, sino que también representan un valioso legado cultural y arsco que aún hoy sigue influyendo en la arquitectura contemporánea. TFM_Caracterización de Celosías Cerámicas Cumella 22 | P á g i n a 4. CERÁMICA COMO MATERIAL TFM_Caracterización de Celosías Cerámicas Cumella 23 | P á g i n a 4. CERÁMICA COMO MATERIAL Tradicionalmente se ha considerado a la cerámica como el arte de crear objetos a parr de arcilla cocida; una acvidad que tuvo sus inicios cuando el ser humano empezó a dar forma a materiales arcillosos naturales mezclados con agua. Con el empo se descubrió que al incorporar otros materiales podía mejorar las caracteríscas de las piezas antes y después de su cocción; esto condujo a un progreso constante en su elaboración. En la actualidad se ha ampliado el significado del término cerámica para abarcar no solo objetos fabricados principalmente con arcilla, sino también cualquier arculo elaborado ulizando sustancias inorgánicas que son moldeadas y endurecidas mediante el fuego. Esta definición más extensa engloba las denominadas nuevas cerámicas, las cuales han sido creadas para sasfacer necesidades parculares mediante composiciones que pueden prescindir de las arcillas tradicionales, aunque sigan el mismo proceso de modelado y horneado. La cerámica convencional se caracteriza por ser una composición de silicio que ene en la sílice su principal componente en conjunto al barro y al feldespato como sus materias primas fundamentales comunes en su estructura química básica. Esta forma de cerámica connúa siendo objeto de invesgación clave por su importancia histórica y ulitaria. Debido a la gran variedad de combinaciones que se pueden generar a partir de sustancias minerales que traen como resultado una determinada pasta cerámica, los criterios de clasificación pueden ser muy diversos: por su temperatura de quema, la densidad de las pastas, su color o de acuerdo con su uso. Para fines de esta investigación, se limitará el estudio a las pastas tradicionales compuestas de arcilla, sílice y feldespato, específicamente de cuatro subtipos utilizados en la construcción: alfarería, loza, gres y porcelana. 4.1 CARACTERÍSTICAS DE LA CERÁMICA En líneas generales todas las cerámicas tradicionales comparten caracteríscas similares; son rígidas y frágiles y no se ven afectadas por el frío ni el calor extremos o por el agua; tampoco por ácidos o sustancias químicas comunes. Para la creación de piezas cerámicas funcionales TFM_Caracterización de Celosías Cerámicas Cumella 24 | P á g i n a es vital comprender las propiedades del material y cómo se comportan en diferentes situaciones. Antes de fabricar piezas como las celosías cerámicas es crucial tener en cuenta ciertas propiedades clave: A. Propiedades mecánicas: La resistencia mecánica de la cerámica es baja debido a su naturaleza frágil; se deforma mínimamente antes de romperse y es especialmente vulnerable a la tensión en comparación con otros materiales más flexibles y resistentes a los impactos y torsiones. Sin embargo, su resistencia a la compresión (es decir su capacidad de soportar fuerzas de aplastamiento en frío), es notablemente alta y puede llegar a ser hasta diez veces mayor que su resistencia a la tracción; en el caso específico del gres porcelánico puede ser incluso hasta 50 veces más resistente a la compresión que a la tracción mecánica. Existen cuatro factores clave que influyen en la resistencia mecánica de los materiales cerámicos: o Porosidad: influye en la resistencia de la pasta; en el caso de materiales como la alfarería y la loza que son porosos, las paredes de las piezas deben ser más gruesas para compensar esta caracterísca. Además, las pastas porosas enen una mayor resistencia al choque térmico en comparación a las pastas más densas. o Diseño: por la fragilidad del material ulizado en el diseño de la pieza es aconsejable evitar los bordes afilados para minimizar el riesgo de desposllado cuando las piezas son somedas a un uso intensivo. o Método de moldeado: no hay una regla definiva que establezca que algún método de moldeo sea más resistente que otro; sin embargo, según el libro “Introducción a la tecnología cerámica” de Paul Rado se podría inferir que las técnicas de conformación que involucran presiones equitavas y homogeneidad son más sólidas que otros enfoques. o Vidriado: el esmalte cerámico bien ajustado al cuerpo de la cerámica ayuda a mejorar la resistencia mecánica de manera significava en piezas porosas. TFM_Caracterización de Celosías Cerámicas Cumella 31 | P á g i n a En mezclas de arcilla, feldespato y sílice, el feldespato se reblandece, volviéndose vítreo o incluso líquido, mientras que la arcilla y la sílice permanecen como partículas sólidas. Durante la cocción, el feldespato líquido moja estas partículas, llenando los poros y formando un enlace mediante la tensión superficial. Además, el feldespato fundido reacciona químicamente y disuelve una parte de los sólidos, lo que modifica las propiedades del producto final cocido en comparación con las materias primas iniciales. El feldespato fundido tiene una alta viscosidad, lo que incrementa la resistencia de las porcelanas y previene el corrimiento de los vidriados durante la cocción. En cuerpos de porcelana, el feldespato potásico es especialmente recomendado, ya que mejora la sonoridad y la translucidez. Además, cuando se reduce a polvo, el feldespato disminuye la plasticidad de las pastas, haciéndolas más "magras" y reduciendo la contracción durante el secado. Sin embargo, durante la cocción, su presencia incrementa la compactación, lo que aumenta la contracción final. TFM_Caracterización de Celosías Cerámicas Cumella 32 | P á g i n a 4. 3 Tabla de clasificación de pastas tradicionales 4. 4 Tabla de propiedades de pastas tradicionales posterior a su cocción. TFM_Caracterización de Celosías Cerámicas Cumella 33 | P á g i n a 5. VIDRIADO Y REVESTIMIENTO TFM_Caracterización de Celosías Cerámicas Cumella 34 | P á g i n a 5. VIDRIADO Y REVESTIMIENTO El revestimiento del cuerpo cerámico tiene como objetivo añadir propiedades fisicoquímicas o decorativas al acabado de las piezas cerámicas. Entre los revestimientos más comunes están los esmaltes o vidriados, que se fusionan bajo altas temperaturas. Los vidriados cerámicos son materiales inorgánicos con una estructura amorfa obtenida mediante calentamiento hasta la fusión, seguido de un enfriamiento que los solidifica. A diferencia del vidrio, contienen alúmina, la cual proporciona la viscosidad necesaria para un buen agarre al soporte. En la composición de los vidriados, la sílice y los óxidos metálicos aportan estructura, mientras que la alúmina y los fundentes, conocidos como modificadores del vidriado, ajustan sus propiedades. Además, se les pueden añadir materiales adicionales para modificar sus características, como colorantes, opacificadores o matificantes. Los esmaltes, encargados de dar el acabado a las piezas, son esenciales para lograr armonía y funcionalidad. Sus colores provienen de metales de transición que actúan como colorantes, ofreciendo una amplia paleta tonal. 5.1 y 5.2 Muestras de Vitrificado Mercat Santa Caterina. 5.3 Muestras de vitrificado Pabellón de España. Aichi, Japón. TFM_Caracterización de Celosías Cerámicas Cumella 35 | P á g i n a 5.1 Clasificación de los vidriados Los vidriados pueden clasificarse de diversas maneras, y debido a su amplia variedad de características, las categorías suelen superponerse. No existe una nomenclatura universalmente aceptada, pero los principales criterios de clasificación incluyen: o Temperatura de madurez: Basada en la temperatura de quema necesaria para que el vidriado desarrolle sus propiedades. Puede ser: o Baja temperatura (850°-1050°C). o Media temperatura (1100°-1150°C). o Alta temperatura (1200°-1300°C). 5.4 Diagrama de C omposición Vi dria do TFM_Caracterización de Celosías Cerámicas Cumella 36 | P á g i n a o Soporte: Clasificación según el tipo de pasta sobre la cual se aplica el vidriado, como alfarería, loza, gres o porcelana. o Fundente principal: Vidriados de baja temperatura que se clasifican según el fundente predominante que define sus propiedades. Entre ellos están: o Vidriados alcalinos (Na₂O, K₂O, Li₂O). o Vidriados plúmbicos (PbO). o Vidriados de boro (B₂O₃). o Composición: Denominados según la materia prima dominante, como los de arcilla, feldespato, cenizas, mates de dolomita o de cal. o Formación o preparación: Basada en el método de elaboración, como vidriados crudos, fritados, de sal o de reducción. o Aspecto: Clasificación según su apariencia final, pudiendo ser brillantes, opacos, mates, transparentes, craquelados, con cristales, moteados, opalescentes, lustres, entre otros. Estas clasificaciones permiten entender mejor las propiedades y aplicaciones de los vidriados, esenciales en el diseño y la funcionalidad de las piezas cerámicas. TFM_Caracterización de Celosías Cerámicas Cumella 37 | P á g i n a 6. PROCESO DE FABRICACIÓN TFM_Caracterización de Celosías Cerámicas Cumella 38 | P á g i n a 6. PROCESO DE FABRICACIÓN La fabricación de una celosía cerámica requiere una cuidadosa combinación de técnicas tradicionales y modernas para garantizar que el producto final cumpla tanto con las exigencias estéticas como con las funcionales. A continuación, se detalla cada etapa del proceso: 6.1 Diseño y planificación El proceso comienza con la conceptualización y diseño de la celosía. Esto implica definir el patrón, las dimensiones, y las características estéticas y estructurales. Los diseños suelen considerar aspectos como:  Espesor uniforme: Asegura la distribución homogénea de las tensiones durante el secado y la cocción.  Patrón decorativo: Debe equilibrar la funcionalidad (ventilación o iluminación natural) y la estética.  Materialidad: Se selecciona un tipo de arcilla adecuado para el uso previsto, teniendo en cuenta la resistencia mecánica y las propiedades térmicas. El diseño también define el método de conformación más adecuado, que se detallará más adelante. 6.2 Preparación de la pasta La materia prima principal es la arcilla, que se somete a procesos de preparación para garantizar su uniformidad y trabajabilidad:  Selección de la pasta: Dependiendo del uso final, se elige un tipo de arcilla que ofrezca las propiedades necesarias. TFM_Caracterización de Celosías Cerámicas Cumella 39 | P á g i n a  Amasado: Se mezcla la pasta con agua para formar una masa homogénea. Este proceso elimina burbujas de aire, las cuales podrían generar grietas durante la cocción.  Refinamiento: En algunos casos, se filtra la pasta para remover impurezas como piedras o partículas grandes que puedan debilitar la pieza. 6.3 Conformado de las piezas La conformación es el proceso en el que la pasta toma la forma deseada. Existen diversos métodos que pueden emplearse según las características del diseño: 1. Extrusión: o Se introduce la arcilla en una extrusora que empuja el material a través de una boquilla diseñada con el patrón de la celosía. o Es ideal para producir piezas con secciones constantes y espesores uniformes. o Este método es eficiente y adecuado para producciones en serie. 6.1 Esquema proceso de extrusión. 6.2. Extrusionado de las piezas cerámicas para el Pabellón de la Expo de Zaragoza en 2008, producidas por Cerámica Cumella. TFM_Caracterización de Celosías Cerámicas Cumella 40 | P á g i n a 2. Moldeo manual: o Las piezas se forman a mano utilizando moldes que replican el diseño. o Es una técnica artesanal que permite mayor personalización, pero es más lenta y costosa. 3. Moldeo por prensado: o La arcilla se coloca en moldes y se comprime con prensas mecánicas para lograr la forma deseada. o Es una técnica común para piezas más robustas y con patrones más intrincados. 6.4 Prensado de las piezas cerámicas para el Pabellón de la Expo de Aich i , Japón 2005, producidas por Cerámica Cumella. 6. 3 Esquema proceso de prensado . TFM_Caracterización de Celosías Cerámicas Cumella 47 | P á g i n a 7. ANÁLISIS Y CARACTERIZACIÓN DE CELOSÍAS CERÁMICAS CUMELLA El análisis de las celosías cerámicas producidas por Cerámicas Cumella brinda la oportunidad de invesgar a fondo cómo este taller ha logrado fusionar de manera exitosa la tradición, la innovación y la ulidad en creaciones exclusivas que se incorporan armoniosamente en proyectos arquitectónicos modernos. El análisis actual busca explorar a fondo las especificaciones técnicas y funcionales de 23 diseños de celosías de cerámica creados por Cerámicas Cumella, centrándose en examinar los elementos clave que afectan el desempeño y la versalidad de estas piezas en diferentes entornos arquitectónicos. En primer lugar, se examina el po de pasta cerámica que determinará aspectos como la resistencia mecánica y la capacidad térmica según su origen y composición. Posteriormente se aborda el proceso de conformación que influye en la precisión dimensional y en la integración efecva en estructuras arquitectónicas. Las técnicas como extrusión, moldeo y prensado son las consideradas teniendo en cuenta los requisitos específicos tanto estécos como funcionales del diseño. El análisis también considerará el color en masa al evaluar tanto las caracteríscas naturales del material como la inclusión de ntes que brindan tonos uniformes o efectos personalizados únicos a la pasta ulizada en el arte cerámico y su esplendor vitrificado para determinar cómo contribuye a la durabilidad ante agentes químicos y desde una perspecva estéca. La configuración de las celosías se analiza desde una perspecva técnica y funcional para examinar cómo los diseños geométricos o personalizados afectan aspectos como la resistencia estructural y la eficiencia en la permeabilidad de luz y aire en relación con el entorno arquitectónico. Además de esto, el estudio abarca una descripción pormenorizada del índice de porosidad tanto en el nivel individual de las piezas como en su ulización dentro del sistema de celosías, esto resultando ser crucial para el rendimiento térmico del sistema, así como para la venlación y la estéca general del conjunto edilicio. TFM_Caracterización de Celosías Cerámicas Cumella 48 | P á g i n a Este enfoque técnico ene como objevo ofrecer una comprensión detallada de las celosías cerámicas como elementos arquitectónicos funcionales, lo que permite evaluar de manera objeva sus capacidades y restricciones en proyectos actuales. TFM_Caracterización de Celosías Cerámicas Cumella 49 | P á g i n a 7.1 Análisis de 23 celosías cerámicas 7.1.1 COAC Barcelona TFM_Caracterización de Celosías Cerámicas Cumella 50 | P á g i n a 7.1.2 Casa Cumella TFM_Caracterización de Celosías Cerámicas Cumella 51 | P á g i n a 7.1.3 Mutua General de Seguros TFM_Caracterización de Celosías Cerámicas Cumella 52 | P á g i n a 7.1.4 Edificio Bimbo TFM_Caracterización de Celosías Cerámicas Cumella 53 | P á g i n a 7.1.5 Habitatges Pedralbes TFM_Caracterización de Celosías Cerámicas Cumella 54 | P á g i n a 7.1.6 Villa Olímpica TFM_Caracterización de Celosías Cerámicas Cumella 55 | P á g i n a 7.1.7 Vapor Llonch TFM_Caracterización de Celosías Cerámicas Cumella 56 | P á g i n a 7.1.8 Pabellón España TFM_Caracterización de Celosías Cerámicas Cumella 63 | P á g i n a 7.1.15 Oceanario Lisboa TFM_Caracterización de Celosías Cerámicas Cumella 64 | P á g i n a 7.1.16 Casa Menorca TFM_Caracterización de Celosías Cerámicas Cumella 65 | P á g i n a 7.1.3 Centro Bon Santander TFM_Caracterización de Celosías Cerámicas Cumella 66 | P á g i n a 7.1.18 Pabellón E.C. Alicante TFM_Caracterización de Celosías Cerámicas Cumella 67 | P á g i n a 7.1.19 Riera de la Salut TFM_Caracterización de Celosías Cerámicas Cumella 68 | P á g i n a 7.1.20 Espai cultural d’Alella TFM_Caracterización de Celosías Cerámicas Cumella 69 | P á g i n a 7.1.21 Escola Massana TFM_Caracterización de Celosías Cerámicas Cumella 70 | P á g i n a 7.1.22 Tienda Camper TFM_Caracterización de Celosías Cerámicas Cumella 71 | P á g i n a 7.1.23 Protopo CEVISAMA MATE BRILLANTE MATE BRILLANTE 1. COAC, Barcelona COLOR. PIEZA COMPLETA. PULVERIZADO 2. Casa Cumella, Granollers 3. Mútua General de Seguros, Barcelona. Les Corts - Barcelonès PIEZA COMPLETA. COLADO 4. Edifici Bimbo, Granollers. COLOR. PIEZA COMPLETA. COLADO 5. Habitatges Pedralbes, Barcelona. COLOR. PIEZA COMPLETA. COLADO 6. Vila Olímpica, Barcelona. COLOR. PIEZA COMPLETA. PULVERIZADO 7. Vapor Llonch, Sabadell. PIEZA COMPLETA. PULVERIZADO 8. Pavellón de España para la expo de Aichí, Japón. COLOR. PIEZA COMPLETA. PULVERIZADO 9. CEIP Martinet. Cornellà. COLOR. PIEZA COMPLETA. COLADO 10. Edificio de viviendas en Badalona. COLOR. PIEZA COMPLETA. PULVERIZADO 11. Cuartel de los Mossos d’Esquadra. El Vendrell. COLOR. POR PARTES. COLADO + PULVERIZADO 12. Villa Nurbs, Empuriabrava COLOR. POR PARTES. PINCELADO 13. Vestuaris Betsaida COLOR. PIEZA COMPLETA. COLADO 14. COAM, Madrid. COLOR. PIEZA COMPLETA. PULVERIZADO 15. Oceanario, Lisboa COLOR. PIEZA COMPLETA. INMERSIÓN 16. Casa Menorca PIEZA COMPLETA. INMERSIÓN 17. Centro Botín, Santander. COLOR. PIEZA COMPLETA. INMERSIÓN 18. Pabellón EC, Alicante. COLOR. PIEZA COMPLETA. INMERSIÓN 19. Muro de celosies. Riera de la Salut, Sant Feliu de Llobregat COLOR. PIEZA COMPLETA. INMERSIÓN 20. Espai Cultural d’Alella COLOR. PIEZA COMPLETA. INMERSIÓN 21. Escola Massana de Arte y Diseño, Barcelona PIEZA COMPLETA. PULVERIZADO. 22. Tienda Camper Paseo de Gracia, Barcelona PIEZA COMPLETA. PULVERIZADO. 23. Lisboa Prototipo de celosía para CEVISAMA. València. COLOR. PIEZA COMPLETA. INMERSIÓN TABLA RESUMEN DEL ANÁLISIS DE PIEZAS DE CELOSÍA CDERÁMICA CONTINUIDAD ALTA > 50% MEDIA = 50% BAJA < 50%MOLDEADO NATURAL TINTADO TRANSPARENTE OPACO SIMETRÍA COEFICIENTE DE POROSIDAD PIEZA FOTOGRAFÍA FORMA GRES GRES BARBOTINA EXTRUSIÓN PRENSADO COLADO IMAGEN TIPO DE PASTA TÉCNICA DE CONFORMACIÓN COLOR EN MASA VITRIFICADO FORMA TFM_Caracterización de Celosías Cerámicas Cumella 79 | P á g i n a urbanas como las cercanas al río Santa Catarina. En la zona también se han reportado fuertes vientos que a veces provocan daños leves en edificaciones y vegetación. 8.1.4. Implicaciones para la Arquitectura y el Urbanismo El clima y la ubicación geográfica de Monterrey presentan desaos únicos en el diseño de edificios y ciudades. El calor extremo requiere la ulización de estrategias que ayuden a reducir la absorción de calor como el uso de materiales reflectantes y sistemas naturales de venlación. Además de esto, la baja humedad y los vientos calurosos hacen necesario garanzar una adecuada circulación del aire dentro de los espacios habitables para mantener un ambiente cómodo. La gesón del agua es un aspecto fundamental en Monterrey debido a las lluvias estacionales e irregulares combinadas con frecuentes periodos de escasez de agua. Estos sistemas necesitan ser capaces de capturar y almacenar agua de lluvia y el diseño urbano debe estar diseñado para reducir el riesgo de inundaciones en caso de fuertes precipitaciones. Además de esto, la alta exposición al sol directamente reflejada subraya la importancia de estrategias pasivas como celosías o cerámicas, aleros y fachadas venladas que ayudan proporcionando sombra y disminuyen la necesidad de sistemas mecánicos de aire acondicionado. Monterrey combina un terreno montañoso y un clima semiárido caluroso que plantean desaos y oportunidades especiales para el crecimiento urbano y la arquitectura. Las condiciones climácas extremas presentes en la región como los veranos ardientes y las lluvias intensas demandan un enfoque global en el diseño que priorice soluciones sustentables y pasivas. Estas estrategias deben asegurar el confort térmico necesario para los habitantes locales al mismo empo que maximizan el uso eficiente de los recursos disponibles y garanzan una infraestructura urbana capaz de responder efecvamente ante las condiciones únicas del entorno. TFM_Caracterización de Celosías Cerámicas Cumella 80 | P á g i n a 8.2 Análisis cultural y arquitectura vernácula de Monterrey Monterrey, conocida como "La Ciudad de las Montañas", no solo destaca por su entorno geográfico y económico, sino también por una idendad cultural que se refleja en su arquitectura y la elección de materiales construcvos. Esta región ha experimentado una transición notable, desde la arquitectura vernácula que se adaptaba al clima semiárido, hasta el desarrollo de una industria del concreto robusta que ha definido su paisaje urbano moderno. Este análisis explora cómo los materiales tradicionales y modernos han coexisdo, y cómo el uso de cerámica y materiales de bajo impacto connúa teniendo relevancia en el contexto arquitectónico de Monterrey y México. 8.2.1. Arquitectura Vernácula en Monterrey La arquitectura vernácula en Monterrey ene profundas raíces en el entorno natural y las necesidades climácas locales. En sus comienzos, las construcciones ulizaban materiales autóctonos como adobe, piedra y cerámica; estos materiales ofrecían propiedades térmicas ópmas para regular la temperatura interior en climas calurosos y secos. Según el Instuto Nacional de Antropología e Historia (INAH), los muros gruesos de adobe y los techos de teja cerámica eran elementos caracteríscos que proporcionaban aislamiento térmico y resistencia a las condiciones climácas extremas de la zona (INAH, 2018). 8. 4 Casa Waldorf siglo XVIII. Centro His tó rico San Pedro Garza García 8.5 Muro Celosía Casa Turquesa Monterrey, N.L 8.6 Casa Adobe Sierra Santa Rosa TFM_Caracterización de Celosías Cerámicas Cumella 81 | P á g i n a Estas construcciones tenían paos internos que facilitaban la circulación de aire cruzada; un aspecto crucial en regiones de clima caluroso como Monterrey. Elementos como las celosías y las fachadas perforadas eran comunes y servían como filtros que dejaban pasar la luz y el aire al empo que proporcionaban sombra y privacidad. Estos diseños fueron documentados en invesgaciones sobre la arquitectura tradicional mexicana y no solo se adaptaban a las condiciones climácas, sino que también mostraban una perspecva sustentable al usar recursos locales minimizando el impacto ambiental (García P., 2019). 8. 7 Pao Interior edificación Sanago, N.L. TFM_Caracterización de Celosías Cerámicas Cumella 82 | P á g i n a 8.2.2. Monterrey y la industria del concreto Con el desarrollo industrial del siglo XX, Monterrey emergió como el epicentro económico del norte de México y la industria de cementos fue fundamental en su evolución urbana. Compañías como Cemex - una de las principales cementeras globales - surgieron en esta zona fomentando la extensa ulización del cemento como material predominante en la edificación. Este material ha sido apreciado por su resistencia y durabilidad y su capacidad de adaptarse; gracias a él se han construido importantes infraestructuras y edificaciones residenciales y comerciales que han moldeado el entorno urbano contemporáneo. El uso extensivo del material de cementación ha desempeñado un papel crucial en la faceta arquitectónica disnva de Monterrey; ejemplares notables incluyen el Faro del Comercio, diseñado por Luis Barragán, y el Pabellón M que representan avance y contemporaneidad. A pesar de ello su extensa ulización ha planteado dilemas en lo que refiere al sustento ambiental. De acuerdo con el Centro de Invesgación en Materiales de Construcción (CRMC), la fabricación de hormigón produce alrededor del 8 % de las emisiones mundiales de dióxido de carbono, lo que mova la búsqueda de soluciones mixtas que minimicen su impacto ambiental. 8.2.3. Materiales cerámicos en Monterrey A pesar de la prevalencia del hormigón en la construcción moderna de Monterrey, aún se les da un rol destacado a los materiales cerámicos en proyectos residenciales y 8. Centro de las M itras con desgaste por extracción 8. Cementera Monterrey, N.L. 8. Centro Roberto Garza Sada, Monterrey. TFM_Caracterización de Celosías Cerámicas Cumella 83 | P á g i n a arquitecturas contemporáneas en la zona. La cerámica ha sido apreciada durante siglos por su capacidad de regular la temperatura y su durabilidad en climas calurosos y semiáridos como el de Monterrey (González, 2020). Su versalidad estéca y funcional ha permido su inclusión en diseños vanguardistas que combinan lo tradicional con lo innovador. Las celosías de cerámica desarrolladas por cerámicas Cumella son una excelente opción para adaptarse al clima de Monterrey. Estas piezas, ulizadas como revesmientos de edificaciones, permiten el control térmico pasivo al regular la entrada de luz solar y la venlación natural, reduciendo la dependencia de sistemas mecánicos de climazación (Cumella, 2022). Además de sus beneficios funcionales para el control térmico y ambiental en los edificios; también agregan un toque estéco y visualmente interesante al proporcionar privacidad y diseño en entornos residenciales y comerciales. La instalación de edificios de doble piel ulizando celosías cerámicas representa otra estrategia novedosa que podría ser implementada en Monterrey. Este enfoque arquitectónico ha sido ampliamente invesgado por la Agencia Internacional de Energía (IAE). Consiste en una capa exterior de celosías que protege la estructura principal contra la radiación solar directa, creando un espacio venlado intermedio, que mejora el confort térmico dentro del edificio (IAE 2021). Las celosías proporcionan una solución sustentable en la arquitectura de Monterrey. Su resistencia reduce los gastos de mantenimiento y garanza su funcionalidad duradera ante temperaturas elevadas. Asimismo, la cerámica ene un menor impacto ambiental en comparación con materiales como el hormigón, especialmente cuando se produce localmente, lo que refuerza su relevancia en contextos que dan prioridad a la sustentabilidad (García P., 2019). La arquitectura de Monterrey muestra una fascinante interacción entre su historia y su actualidad. La herencia de la arquitectura tradicional localiza su atención en materiales autóctonos y soluciones pasivas ante el clima, proporcionando enseñanzas valiosas para enfrentar los retos presentes. La presencia del sector del concreto ha marcado la modernización de la urbe; no obstante, ha suscitado la necesidad de explorar opciones más TFM_Caracterización de Celosías Cerámicas Cumella 84 | P á g i n a respetuosas hacia el entorno. En este contexto la parcularidad de los materiales cerámicos presentados ofrece una combinación perfectamente equilibrada junto al compromiso ambiental; lo que podría transformarse en una nueva visión del diseño arquitectónico en Monterrey adaptado específicamente a su entorno climáco único. La inclusión de edificaciones de doble capas y otras tecnologías pasivas ulizando cerámica se perfila como un enfoque prometedor para avanzar hacia una arquitectura más consciente y eficiente. 8.3 Viabilidad de la implementación de celosías cerámicas en Monterrey La ulización de celosías cerámicas en Monterrey ofrece la posibilidad de combinar diseño arquitectónico y eficiencia térmica en un entorno donde predominan climas cálidos y una industria de la construcción en constante expansión. En este segmentó se estudia la viabilidad técnica de las celosías cerámicas, centrándose especialmente en su aplicación como sistema de regulación térmica pasiva. La invesgación se enfoca en tres aspectos clave: la adquisición de materias primas, el procedimiento de fabricación y la implementación de celosías como un sistema funcional en proyectos arquitectónicos. En lo que respecta a los materiales iniciales disponibles en Monterrey se encuentran depósitos de arcilla de excelente calidad que son esenciales para la fabricación cerámica y promueven la sustentabilidad al reducir los costos asociados al transporte. Además, se analiza la capacidad técnica de las plantas industriales locales para integrar tecnologías de vanguardia en la fabricación de piezas cerámicas y en los procesos de cocción y acabado; garanzando así la fabricación de celosías altamente eficientes. Finalmente se aborda en este apartado la posibilidad de ulizar las celosías cerámicas como un método de control térmico pasivo y se evalúa su capacidad para migar las condiciones climácas extremas de Monterrey. Este enfoque combina elementos técnicos y un análisis sobre cómo podría impactar en el mercado local; tradicionalmente dominado por el uso de hormigón en la construcción. El objevo integral de este estudio es establecer los requisitos necesarios para que las celosías cerámicas se conviertan en una solución innovadora y sustentable en el diseño arquitectónico regional. TFM_Caracterización de Celosías Cerámicas Cumella 85 | P á g i n a 8.3.1. Disponibilidad de Materia Prima Como se ha señalado previamente, Cerámicas Cumella ene preferencia por el uso de Gres en la elaboración de sus celosías. Los ingredientes esenciales necesarios para la fabricación de este material son arcilla, feldespato y arena sílica. Se han descubierto depósitos en la zona de Monterrey, Nuevo León, capaces de sasfacer esta demandante requerida. Según información obtenida en el sio web oficial de la Secretaría de Economía del estado de Nuevo León en su atlas de recursos geológicos regionales; al sur del estado se encuentran depósitos de arcilla que han sido explotados para varios usos industriales disntos. Estas arcillas presentan cualidades idóneas para la fabricación de materiales cerámicos. En el área de Nueces -ubicada aproximadamente 40 kilómetros al suroeste de Agualeguasse han detectado formaciones rocosas compuestas por feldespato. En cuanto al sílice, en Monterrey no se hace referencia explícita a depósitos parculares de arena de sílice; sin embargo, la zona posee recursos minerales no metálicos que podrían contener este componente esencial para fabricar azulejos cerámicos. Es relevante señalar que, aunque haya depósitos minerales disponibles en la zona de Monterrey para la fabricación de gres cerámico, su explotación podría implicar la necesidad de importar ciertos materiales desde otras áreas de México como Puebla y Guanajuato; donde se ubican los yacimientos de feldespato actualmente en uso más significavos. 8.3.2. Capacidad, técnica de fabricación y transporte. Monterrey es el hogar de plantas de producción cerámica importantes como Dalle, dentro del Grupo Mohawk, que destacan por su capacidad para llevar a cabo proyectos de gran envergadura. Estos establecimientos cuentan con tecnología avanzada que les permite ajustar los procesos actuales para la fabricación de productos especializados como celosías cerámicas, ulizando maquinaria de extrusión y sistemas de cocido altamente eficientes. A pesar de que el transporte de productos de cerámica puede resultar costoso debido a su peso considerable, la cercanía de las fuentes de materias primas y la eficiencia logísca de la TFM_Caracterización de Celosías Cerámicas Cumella 86 | P á g i n a región ayudan a contrarrestar este desao, lo cual permite mantener los costos dentro de un rango compevo en comparación a otras opciones que no involucran materiales cerámicos. 8.3.3 Competencia con la Industria del Concreto en Monterrey La industria del concreto, profundamente arraigada en Monterrey, presenta un desafío considerable para la introducción de celosías cerámicas debido a su bajo costo, facilidad de uso y la preferencia del mercado local por este material en proyectos de construcción A pesar de esto la cerámica podría destacarse como una opción competitiva al resaltar cualidades únicas que agregan valor en aspectos como sostenibilidad y diseño funcional. Las celosías cerámicas ofrecen beneficios significativos en términos de respetar el medio ambiente y ser más eficientes energéticamente en comparación al hormigón. La cerámica tiene una menor emisión de carbono durante su ciclo de vida en comparación al hormigón y esto se destaca aún más cuando se producen utilizando tecnologías de cocción que aprovechan la energía residual de manera eficiente. Asimismo, su capacidad para mejorar la ventilación y reducir la necesidad de sistemas de aire acondicionado en climas cálidos las convierte en una opción interesante para proyectos arquitectónicos que buscan reducir su impacto ambiental. Por otra parte, las opciones estéticas de la cerámica superan ampliamente a las del hormigón. Las celosías de cerámica ofrecen una flexibilidad en el diseño que se refleja en formas, texturas y acabados sumamente personalizables, perfectos para cumplir las exigencias de proyectos arquitectónicos modernos y sustentables. Inspirada en técnicas y diseños innovadores como los desarrollados por Cerámicas Cumella, la cerámica puede elevar tanto el aspecto artístico como el funcional de las edificaciones. Cumella, reconocida por su enfoque en la personalización, posibilita la creación de piezas únicas que combinan el diseño contemporáneo y elementos tradicionales. Estas técnicas permitirían la inclusión de diseños elaborados y llamativos, así como texturas dinámicas que no solo cumplirían propósitos estructurales, sino que también se convertirían en puntos de interés estéticos. TFM_Caracterización de Celosías Cerámicas Cumella 87 | P á g i n a Este rasgo destaca a las celosías cerámicas como un elemento distintivo en proyectos residenciales o comerciales de índole cultural donde el diseño original es fundamental. Tener la habilidad de incorporar métodos como los implementados por Cerámicas Cumella amplía aún más las posibles utilidades, pues facilita la elaboración de espacios singulares que sobresalen por su práctica funcionalidad e inigualable belleza. En lo que respecta a la durabilidad y el mantenimiento de las celosías cerámicas en condiciones climáticas extremas como las de Monterrey, se destaca su rendimiento sólido. A pesar de que el hormigón es reconocido por su resistencia a la intemperie; la cerámica demanda menos cuidados y no experimenta los problemas habituales asociados al hormigón como grietas debidas a la contracción o manchas por humedad; lo cual las convierte en una opción atractiva para aplicaciones a largo plazo. Finalmente, las celosías de cerámica tienen el potencial de crear una impresión de mayor calidad y elegancia en comparación al hormigón. Esto las posiciona como un producto de alto valor percibido, especialmente en proyectos de arquitectura de élite que buscan integrar la sustentabilidad y la innovación en diseño. Además, estrategias de marketing enfocadas en resaltar estos beneficios y fomentar su utilización en construcciones responsables ambientalmente, pueden incrementar su aceptación en un mercado dominado por el hormigón. En pocas palabras, aunque la industria del hormigón en Monterrey es predominante, a pesar de esto, la industria de la cerámica puede competir eficientemente al ofrecer una combinación de sustentabilidad, diseño personalizado y beneficios a largo plazo que van más allá de los costes iniciales. Esto permite que las celosías cerámicas se presentan como una alternativa atrayente para transformar el panorama arquitectónico de la región. 8.3.4 Uso de Celosías Cerámicas como Sistema de Control Térmico Pasivo. Las celosías de cerámica son elementos arquitectónicos que proveen soluciones efectivas para el control térmico pasivo en construcciones residenciales y comerciales, convirtiéndose así en una alternativa sustentable y eficiente para áreas de clima cálido, como sugiere un estudio reciente publicado en la revista Sostenibilidad (García et al., 2021). Este estudio TFM_Caracterización de Celosías Cerámicas Cumella 88 | P á g i n a señala que el uso de celosías cerámicas puede disminuir hasta un 30% la carga térmica dentro de los espacios interiores. Este fenómeno se debe al diseño de las piezas de celosía, que bloquea parcialmente la radiación solar directa y permite solo el paso de la luz difusa contribuyendo así de manera significativa a mantener las temperaturas internas más frescas. Además de esto según investigaciones llevadas a cabo por la Universidad Politécnica de Valencia (referencia Pérez et al., 2019), se menciona que estas estructuras al fomentar la ventilación cruzada pueden reducir las temperaturas internas en un rango de 2°C y 4°C lo cual disminuye en gran medida la dependencia de los sistemas de climatización mecánica. Los beneficios de las celosías de cerámica van más allá del simple confort térmico; también contribuyen significativamente a mejorar la eficiencia energética de los edificios. Según un informe del Instituto para la Diversificación y Ahorro de Energía (IDAE) del año 2020, la inclusión de celosías cerámicas en las fachadas puede resultar en un ahorro del 20 al 25% en el consumo anual de energía destinado a la climatización. La importancia de disminuir el gasto de energía en Monterrey es clara al analizar las tendencias actuales en el consumo eléctrico de los hogares en Nuevo León según información del Fideicomiso para el Ahorro de Energía Eléctrica (FIDE), en los últimos cinco años se ha registrado un aumento en el consumo del 25%, especialmente durante los meses de verano debido al mayor uso de aires acondicionados. En 2023, los picos de demanda energética registrados en Monterrey alcanzaron niveles históricos, con incrementos de hasta un 30% en comparación con años anteriores, según reportes de la Comisión Federal de Electricidad (CFE). Este aumento en el consumo no solo tiene repercusiones económicas como el aumento de los costos de la electricidad para los usuarios; también aumenta la presión sobre la infraestructura energética y eleva el riesgo de cortes de energía y fallos en el suministro eléctrico durante los picos de demanda. Además del impactante hecho de que gran parte de la electricidad en México todavía se genera mediante combustibles fósiles; el alto consumo energético se traduce en un incrementó en las emisiones de gases de efectos invernadero. MATE BRILLANTE MATE BRILLANTE 1. COAC, Barcelona 2. Casa Cumella, Granollers 3. Mútua General de Seguros, Barcelona. Les Corts - Barcelonès 4. Edifici Bimbo, Granollers. 5. Habitatges Pedralbes, Barcelona. 6. Vila Olímpica, Barcelona. 7. Vapor Llonch, Sabadell. 8. Pavellón de España para la expo de Aichí, Japón. 9. CEIP Martinet. Cornellà. 10. Edificio de viviendas en Badalona. 11. Cuartel de los Mossos d’Esquadra. El Vendrell. 12. Villa Nurbs, Empuriabrava 13. Vestuaris Betsaida 14. COAM, Madrid. 15. Oceanario, Lisboa 16. Casa Menorca 17. Centro Botín, Santander. 18. Pabellón EC, Alicante. 19. Muro de celosies. Riera de la Salut, Sant Feliu de Llobregat 20. Espai Cultural d’Alella 21. Escola Massana de Arte y Diseño, Barcelona 22. Tienda Camper Paseo de Gracia, Barcelona 23. Lisboa Prototipo de celosía para CEVISAMA. València. >45°<60° ≥60°ALTA > 50% MEDIA = 50% BAJA < 50% ≤ 45°COLADO MOLDEADO TRASLÚCIDO OPACO FOTOGRAFÍA FORMA GRES GRES BARBOTINA EXTRUSIÓN PRENSADO TABLA RESUMEN DEL ANÁLISIS DE PIEZAS DE CELOSÍA CDERÁMICA IMAGEN TIPO DE PASTA TÉCNICA DE CONFORMACIÓN VITRIFICADO COEFICIENTE DE POROSIDAD PIEZA ÁNGULO MÁXIMO DE INGRESO DE LUZ TFM_Caracterización de Celosías Cerámicas Cumella 96 | P á g i n a 10. CONCLUSIONES TFM_Caracterización de Celosías Cerámicas Cumella 97 | P á g i n a 10. CONCLUSIONES La inclusión de métodos artesanales en la fabricación de celosías cerámicas como las desarrolladas por Cerámicas Cumella refleja la habilidad para combinar la tradición y la tecnología moderna de manera innovadora y equilibrada. Este enfoque fusiona la belleza estética y utilitaria de las técnicas tradicionales junto a las ventajas que ofrece la tecnología contemporánea; garantizando así que las artesanías perduren y se adapten satisfactoriamente a las demandas actuales. Asimismo, el uso de materiales tradicionales en la construcción genera impactos positivos significativos en el entorno ambiental. La resistencia al desgaste y la eficiencia energética de los materiales cerámicos hacen que sean una opción favorable para promover la construcción sostenible y amigable al medio ambiente. Las celosías cerámicas se caracterizan por su capacidad de adaptarse a diversas condiciones climáticas y su posibilidad de ser personalizadas según las necesidades específicas de cada entorno en particular. Estas cualidades las convierten en una solución muy versátil que puede ser implementada en diferentes contextos geográficos y culturales de manera exitosa. Gracias a su diseño innovador las celosías cerámicas permiten aprovechar eficientemente los recursos naturales disponibles como la luz solar y la ventilación natural para mejorar el confort térmico en los espacios interiores sin depender tanto de sistemas mecánicos para la climatización. Un ejemplo claro de esta versatilidad se puede evidenciar al analizar ciudades tan contrastantes como Monterrey y Barcelona; en ambos casos las celosías cerámicas podrían adaptarse perfectamente a sus respectivos climas demostrando así su potencial universal. El triunfo de Cerámicas Cumella se basa en su capacidad para crear piezas únicas que combinan funcionalidad y estética arraigadas en la tradición de forma profunda y significativa. Este enfoque implica que cada área geográfica puede redescubrir y reinterpretar sus propias técnicas locales adaptándolas a las necesidades arquitectónicas actuales. Para alcanzar dicho propósito, resulta indispensable comprender plenamente el TFM_Caracterización de Celosías Cerámicas Cumella 98 | P á g i n a material en todas sus dimensiones, incluyendo su naturaleza, propiedades, limitaciones e historia, lo cual garantiza un tratamiento respetuoso y eficiente del mismo. El avance continuado en el desarrollo de materiales convencionales mediante procesos innovadores permite mejorar su rendimiento sin afectar negativamente al medio ambiente. La reinterpretación del uso de la cerámica no solo enriquece la arquitectura actual, sino que también brinda una nueva área especializada para los arquitectos que no suelen tener experiencia previa en este campo. Este proyecto tiene como objetivo resaltar la importancia y versatilidad creativa que ofrece la cerámica como elemento clave que fusiona tradición e innovación en el diseño arquitectónico contemporáneo. Si bien la investigación se centra en un conjunto específico de muestras y su uso en contextos particulares limitados, las oportunidades de investigación y propuestas son amplias y diversas. Este potencial motiva a continuar explorando las capacidades de las celosías cerámicas al priorizar sus atributos para evaluar su adecuación en diversos entornos y asegurar su efectividad tanto funcional como estética. Este trabajo tiene como objetivo destacar la importancia de la cerámica como un material arquitectónico versátil y respetuoso del medio ambiente que une lo tradicional y lo innovador. La famosa frase de Toni Cumella: "La cerámica es un material que siempre escucha a quien sabe hablarle", resume el espíritu de esta investigación al enfatizar que el futuro de la arquitectura depende de la capacidad de interactuar en diálogo constante con los materiales, honrando su pasado y descubriendo sus potencialidades en un entorno contemporáneo y sustentable. TFM_Caracterización de Celosías Cerámicas Cumella 99 | P á g i n a 11. INFORME DE SOSTENIBILIDAD TFM_Caracterización de Celosías Cerámicas Cumella 100 | P á g i n a 11. INFORME DE SOSTENIBILIDAD 11.1 Impacto Ambiental El consumo de energía asociado al desarrollo de este trabajo final de máster, que demandó aproximadamente 300 horas, se calculó considerando los disposivos ulizados en su elaboración y sus respecvas potencias eléctricas. En este contexto, se tuvieron en cuenta cuatro elementos principales: una computadora portál gamer de la marca HP de la serie Omen, un monitor de 27 pulgadas de la marca Chiq, una lámpara de escritorio y una bombilla de 18 W. Todos estos aparatos enen un consumo de energía específico en vaos (W), que se calculó en 150 W para la computadora portál, 30 W para el monitor, 10 W para la lámpara y 18 W para la bombilla. El cálculo total del consumo de electricidad implica mulplicar la potencia de cada disposivo por el empo de uso en horas y luego dividir el resultado entre mil para obtener los kilovaoshora consumidos en esa tarea específica. Siguiendo este procedimiento, la computadora portál consumió 45 kWh de energía durante el período analizado, el monitor ulizó 9 kWh, la lámpara demandó 3 kWh y la bombilla requirió 5 kWh, sumando un total de consumo de 62 kWh durante todo el proceso de elaboración. Para calcular las emisiones de dióxido de carbono debidas a este consumo eléctrico, se ulizó un factor de emisión promedio que indica la candad de CO₂ liberada por cada kilovao-hora consumido; a nivel mundial esta cifra se sitúa alrededor de 0,385 kg de CO₂ por kWh. Al aplicar este valor al total de consumo realizado en el proyecto, se esma que se produjeron aproximadamente 23,99 kg de CO₂. 11.2 Impacto Económico El estudio económico de este trabajo considerará tres elementos fundamentales: el costo en electricidad ulizada, la evaluación del empo inverdo y un porcentaje designado para cubrir los gastos de los equipos empleados y su respecvo mantenimiento asociado. Este análisis integral permite una valoración precisa de los costos relacionados al avance del proyecto desde una perspecva económica. TFM_Caracterización de Celosías Cerámicas Cumella 101 | P á g i n a El gasto total de electricidad fue calculado en 62 kWh tras considerar el uso de disposivos como una laptop para juegos y un monitor de 27 pulgadas, junto a una lámpara de escritorio y una bombilla LED durante 300 horas laborales en total. Al mulplicar este consumo por el precio promedio de la electricidad en la Unión Europea (0.30 euros por kWh), se obene un coste eléctrico de 18.72 euros que refleja la energía ulizada en el proyecto. El siguiente aspecto está vinculado al gasto de las horas dedicadas al proyecto por parte del personal humano involucrado éste. Si tomamos como referencia un precio medio de 15 euros por hora -valor aproximado para estudiantes de postgrado o invesgadores en formación-, las 300 horas laboradas equivaldrían a un costo total de 4500 euros. Este componente representa la mayor parte del presupuesto global asignado al proyecto debido al nivel de dedicación tanto mental como prácca requerida. En cuanto al precio de los equipos ulizados se consideró una depreciación anual del 20 % sobre su valor inicial. El conjunto de disposivos principales que incluyen una computadora portál para juegos de la marca HP, un monitor de 27 pulgadas, una lámpara de escritorio y una bombilla LED ene un coste total de 1,840 euros. La depreciación anual total es de 368 euros lo que equivale a 184 euros para un período de seis meses. Por lo tanto, se esmó que el costo para ulizar y mantener estos disposivos a lo largo del proyecto sería de 184 euros. Sumando los tres factores mencionados previamente se obene un costo total de 4,702 euros para el proyecto en cuesón Si convermos este monto a pesos mexicanos ulizando un po de cambio aproximado de 20 pesos por euro el importe total sería de 94,054 pesos mexicanos. Esta candad incluye tanto los gastos directos de operación como los costos indirectos relacionados al desgaste de los equipos ulizados ofreciendo así una visión integral de los recursos económicos necesarios para realizar la tarea. En términos proporcionales hablando sobre el presupuesto total del proyecto; el trabajo humano representa aproximadamente el 95%, los costos de equipos y su mantenimiento durante un lapso de seis meses constuyen alrededor del 3%, mientras que los gastos en electricidad suponen poco más del 0%. Este desglose muestra que si bien los costos TFM_Caracterización de Celosías Cerámicas Cumella 102 | P á g i n a operavos y de equipamiento son significavos; el verdadero valor del proyecto radica en la dedicación y esmerado esfuerzo humano dedicados a su desarrollo. 11.1 Impacto Social El valor social de esta trabajo radica en su enfoque en las técnicas artesanales, los materiales tradicionales y las raíces culturales presentes en el campo de la construcción. En un entorno donde la modernización y la industrialización han desplazado en gran medida las práccas tradicionales, este proyecto se centra en preservar y dar reconocimiento al saber ancestral involucrado en la creación de piezas cerámicas y el uso de materiales autóctonos en arquitectura. La preservación de costumbres ancestrales y el fomento de la perpetuación de las artesanías que son fundamentales para la idendad cultural de las erras. El uso de técnicas tradicionales en la elaboración de piezas de cerámica pone de relieve la destreza de los artesanos cuyo trabajo ha sido históricamente menospreciado en comparación con los procesos industriales convencionales. Este proyecto destaca cómo la cerámica no solo es un material ornamental, sino que también puede ser integrado funcionalmente en edificaciones ofreciendo soluciones sustentables y estécamente enriquecedoras. Asimismo, al fomentar la colaboración en las comunidades locales en la fabricación de estos materiales se produce un impacto económico posivo en el ámbito local. El conocimiento de los materiales tradicionales ulizados en la construcción como la arcilla o la piedra no solo celebra las técnicas construcvas ancestrales, sino que también promueve la edificación de una manera más respetuosa hacia el medio ambiente. Estos materiales son de origen local y requieren procesos de producción menos intensivos en términos de energía, lo que ayuda a disminuir el impacto ambiental y ofrece alternavas sustentables frente a los materiales industrializados. En el ámbito social, la sustentabilidad en la planificación de espacios ene efectos importantes no solo al tratar de disminuir el impacto ambiental sino también al considerar cómo los entornos influyen en la calidad de vida de las personas que los ulizan. Integrar aspectos y costumbres tradicionales en proyectos contemporáneos puede impulsar un sendo de pertenencia y valoración por la cultura dentro de las comunidades locales. TFM_Caracterización de Celosías Cerámicas Cumella 103 | P á g i n a Este proyecto integra la tradición y el diseño de manera eco amigable para conservar nuestra herencia cultural y enfrentar el desao actual de desarrollar espacios más conscientes y responsables ambientalmente hablando. Reconocer nuestra historia cultural y aplicar ese saber a la arquitectura moderna nos hace recordar que pasado y futuro pueden coexisr en equilibrio para favorecer a las personas y al entorno natural. TFM_Caracterización de Celosías Cerámicas Cumella 104 | P á g i n a 12. FUENTES Y BIBLIOGRAFÍA Bagheri, A. (2021). Contribuon to the manufacture of porous structures for prostheses by means of addive manufacturing extrusion processes. Bansal, N. P., & Bansal, N. P. (2004). Handbook of Ceramic Composites (1a ed.) [Book]. 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