Una cúpula monolítica (del griego mono- y -lithic, que significa "una piedra") es una estructura de capa fina moldeada en una sola pieza. La forma puede ser permanente o temporal y puede o no permanecer como parte de la estructura terminada. Las cúpulas monolíticas son una forma de arquitectura monolítica .
El iglú puede ser la forma más antigua de cúpula monolítica. Si bien está construido con bloques de nieve comprimida , estos bloques se derriten y se vuelven a congelar para formar una estructura sólida y homogénea. La forma de cúpula del iglú presenta las dos principales ventajas de una estructura en forma de cúpula: gran resistencia y buen aislamiento. La resistencia se debe a la fuerza natural del arco y el aislamiento se debe a la superficie mínima de una sección esférica .
La primera estructura de cúpula monolítica moderna fue construida en Provo, Utah , por el arquitecto Lee C. Knell, y se inauguró en 1963 como pista de patinaje sobre hielo . El edificio, que recibió el nombre de Turtle Reams después de que su nuevo propietario, Paul Ream, lo convirtiera en una tienda general en 1967, permaneció en pie hasta que lo demolieron en 2006 para construir uno nuevo.
Turtle Reams se construyó creando primero un montículo de tierra con la forma deseada del caparazón, una sección elipsoidal de 240 pies (73 m) de largo, 160 pies (49 m) de ancho y 40 pies (12 m) de alto. Luego, el montículo se cubrió con una rejilla de varilla de refuerzo , para brindarle resistencia, y una capa de hormigón de aproximadamente 4 pulgadas (100 mm) de espesor. Después de que el hormigón se curó, se excavó la tierra a través de las puertas, dejando el techo en su lugar. Luego se vertió el piso para terminar la estructura.
En la actualidad, las cúpulas monolíticas se utilizan en una variedad de proyectos residenciales, comerciales e industriales. Debido a su resistencia, durabilidad y economía, se utilizan para almacenar grandes cantidades de diversos productos básicos en las industrias del cemento, fertilizantes, agricultura, energía y minería. Debido a su integridad estructural, se utilizan como edificios de contención en algunas plantas de energía nuclear . Se han fabricado encofrados utilizando casi todos los materiales estructurales comunes, incluida la tela soportada por presión de aire.
La construcción moderna difiere significativamente del método original de hormigón sobre tierra. Los métodos actuales fueron desarrollados por tres hermanos de Idaho: David, Barry y Randy South. La primera cúpula construida con este método se construyó en abril de 1976 en Shelley, Idaho :
En los casos en que la necesidad requiere una construcción económica para varias viviendas pequeñas y básicas, la cúpula se puede construir sin aislamiento y el encofrado de aire se puede quitar una vez terminado y reutilizar para construir cúpulas adicionales.
La cúpula, una vez terminada, es resistente a terremotos , tornados y huracanes (la Agencia Federal para el Manejo de Emergencias de los Estados Unidos las califica como "protección casi absoluta" contra tornados F5 y huracanes de categoría 5). Recientemente, varias cúpulas monolíticas construidas con técnicas de MDI han sobrevivido a grandes desastres:
La demolición de la Tortuga de Reams también demostró la durabilidad de la estructura monolítica de la cúpula. Una bola de demolición demolió una franja de varios pies de ancho alrededor del perímetro de la estructura, sin que se produjera un derrumbe. Cuando se derribó una puerta de un lado, la cúpula finalmente se volcó y se derrumbó.
La cúpula monolítica, por diversas razones, es muy eficiente energéticamente. Las secciones esféricas de la cúpula ofrecen una superficie mínima para el volumen que contienen, por lo que hay menos superficie para la transferencia de calor con el aire exterior. La construcción de una sola pieza de la cúpula monolítica también elimina muchas de las juntas a través de las cuales puede filtrarse el aire, aunque esto se mitiga hasta cierto punto en las cúpulas residenciales mediante la adición de múltiples puertas y ventanas. Al colocar la espuma aislante en el exterior de la carcasa de hormigón, el hormigón actúa como una masa térmica dentro del edificio, reduciendo las fluctuaciones de temperatura interior mucho más que el aislamiento de la casa tradicional en el interior de un revestimiento de ladrillo o piedra.
Si bien la cúpula monolítica tiene numerosas ventajas de ingeniería demostradas, también tiene algunas desventajas, tanto de ingeniería como sociales.
Las desventajas sociales de las cúpulas monolíticas son en gran medida compartidas por las cúpulas geodésicas , debido a su forma similar y a su construcción poco convencional. Estas desventajas son:
La cúpula monolítica más grande del mundo es la sede del Faith Chapel Christian Center en Birmingham, Alabama , que tiene 72 pies (22 m) de alto y 280 pies (85 m) de diámetro. [2] En el interior hay una superficie de 74.500 pies cuadrados (6.920 m 2 ) en dos niveles. [3]
Algunas comunidades de los Estados Unidos han optado por utilizar tecnología de cúpula monolítica en la construcción de nuevas escuelas. [4]
Una casa residencial, la monolítica "Dome of a Home" en Ariola Drive en Pensacola Beach, Florida , ha experimentado varios huracanes desde que se construyó en 2003. [5]
