TESINA A

¿ Qué tipo estructural es mas eficiente para un rascacielos?
¿Un sistema estructural con el núcleo central, con un núcleo en el exterior , es decir perimetral?
¿ Por qué usar un núcleo central o un núcleo perimetral?
¿ Qué ventajas e inconvenientes tienen cada uno?


Estas preguntas iniciales, sirven como introducción a este trabajo de investigación, en el cual se quiere hacer demostrativo que tipo estructural es el mas efectivo a la hora de proyectar un rascacielos o una torre.

En los diferentes campos de análisis en los que investigaremos, cada tipo tendrá mayores ventajas o inconvenientes , pero el objetivo final es llegar a dar una respuesta clara a estas preguntas iniciales , demostrando porque es mejor un tipo o el otro.
Todo este trabajo de investigación gira en torno al edificio torre caja Madrid de norman Foster, el cual opta por el núcleo estructural exterior , a lo largo de la investigación tomaremos ejemplos de diferentes edificios , pero con el objetivo final de ver si el sistema tomado por norman Foster es el mas eficaz o no.



EL EDIFICIO


La torre caja Madrid será el edificio más alto de Madrid, con un total de 250 m de altura, el máximo permitido por la ordenanza.

el edificio tiene dos tipos de alzado: uno acristalado, abierto y amplio hacia el sur y hacia el norte, enmarcado por los núcleos verticales en los lados, y un alzado escalonado hacia el este y el oeste, compuesto por un núcleo sólido y delgado, en primer plano y las plantas acristaladas en segundo plano.

el edificio posee una doble estructura: una principal de hormigón armado que corresponde a los núcleos verticales de 25x10 m de sección que actúan a modo de bastidor, soportando el peso del edificio y la fuerza horizontal del viento
la estructura secundaria, metálica, conforma los diferentes niveles agrupados en tres bloques de once, doce y once plantas respectivamente y que están sustentados en los núcleos principales a través de unas grandes cerchas
Gracias a esta estructura de núcleos exteriores y grandes luces se consigue la reducción de elementos estructurales en el interior de las plantas y una eliminación de espacios de servicio, como aseos o ascensores que ocupan la zona de los núcleos. Se logra así una superficie muy extensa de oficinas de 43x32 m prácticamente diáfana, con una repetición idéntica en altura, que confiere al edificio flexibilidad y racionalización para su óptimo aprovechamiento arquitectónico y comercial.


PRIMERA APROXIMACION

Inmediatamente, tras el planteamiento de estas preguntas y una rápida descripcion del edificio, nos metemos en el desarrollo de una primera aproximación a la problemática con el desarrollo de un prototipo.



El resultado de esta maqueta está condicionado por la poca investigación desarrollada hasta el momento, pero nos muestra claramente el objeto de esta investigación y es el sistema estructural.
Vemos como una estructura exterior muy solida, en la cual van todas las instalaciones y comunicaciones, atrapa en su interior un volumen mucho más ligero y vacio en el cual se desarrolla el resto del programa.
A pesar de lo simple que resulta esta maqueta, sirve para darnos cuenta de la importancia que este sistema estructural tiene el resultado final del edificio y nos lanza a continuar inmediatamente en la investigación de cuanto más eficaz es este tipo estructural a la hora de proyectar una torre, frente a el otro sistema más usado , el de núcleo central.
A raíz de esta primera aproximación con la maqueta surgen nuevas preguntas:

¿ por qué Foster opta por este tipo de sistema estructural?
¿ qué le lleva a proyectar de esta forma?

NORMAN FOSTER


Para contestas algunas de las preguntas planteadas es necesario continuar la investigación , pasando una mirada por encima de la vida del arquitecto britanico
Su arquitectura ,representa una corriente arquitectónica que no olvida sus predecesoras vanguardias, y que se mantuvo bastante fiel a una estética “minimal”, buscando una sencillez y simplismo que en realidad proviene de la obra de Mies Van Der Rohe , cuya influencia se observa en toda su obra, pero sobre todo en su primera etapa. Sus proyectos llevan un marcado sello de manufactura, empleando en sus edificios elementos que se repiten multitud de veces.
Su obra destaca como el máximo exponente de la arquitectura “High Tech”o alta tecnología, investigando en el uso de materiales ligeros, de componentes industrializados y del control de tiempos, costos y calidad, al modo de producciones industriales. Foster, se encuentra próximo a la idea utópica de Banham, en cuanto a la desaparición de los componentes formales en la arquitectura y en la gran valoración de las tecnologías e instalaciones.

Las influencias de Mies dejaron paso a una ambigüedad entre racionalismo y organicismo que fue común a toda la cultura occidental, aunque el racionalismo le acompañara de continuo.
Estos dos nuevos contenidos de su arquitectura surgen en edificios como el Banco de Hong Kong (1979- 86) y la Terminal aérea de Stansted (1982-83). En ellos el organicismo proviene de las consideraciones de la arquitectura resistente que ya se veía en Wright y de la tendencia de algunas ingenierías a ser sensibles a analogías biológicas, aunque solo sean conceptuales.
Fue Wright el que reacciono contra la simple repetición de estructuras adinteladas convencionales en los edificios en altura, proyectando esqueletos que estuvieran en adecuada proporción y buena relación formal y material con la totalidad del edificio. Busco así una plena identificación entre estructura y forma. El que esta ideología forme parte de la arquitectura de Foster se debe a que el organicismo de Wright esta muy cercano a la ingeniería. Foster utilizo esta idea de Wright en el Banco de Hong Kong.

Pero esta arquitectura estaba también vinculada a las neo-vanguardias inglesas de los sesenta, como las imágenes del grupo Archigram que insistía en las formas industriales e ingenieriles, probando una vez más que la arquitectura High Tech no puede prescindir de ideas y principios, pues el pensamiento y las opciones formales son propias de la disciplina.

En esta breve resumen sobre la vida e influencias de norman Foster , aparecen rápidamente palabras y conceptos claves sobre los que indagar un poco mas con brevedad

LA ARQUITECTURA HIGH TECH

Los objetivos principales de la arquitectura High Tech consiste en un juego creativo de crear cualquier cosa nueva evidenciando la complejidad de la técnica.
Las características principales de la arquitectura High Tech son muy variadas, incluyendo la exposición de componentes técnicos y funcionales de la construcción, una disposición relativamente ordenada .Las paredes de vidrio y las estructuras de acero son muy populares en este estilo. Estas características unidas, generaron una estética industrial.
Previo al Movimiento Moderno las funciones del edificio se encontraban ocultas y a posteriori se destacaban formalmente las funciones y usos y se priorizaba la flexibilidad. Esta flexibilidad significa que el edificio debe ser un catalizador de actividades y los servicios técnicos deben ser propuestos y estar claramente definidos
Tras esta recopilación de datos, sobre las tendencias de norman Foster y la explicación de las mismas, podemos llegar a responder una serie de preguntas necesarias para seguir con nuestra investigación.

¿ por qué norman Foster opta por este sistema estructural , y que le lleva a proyectar de esta forma?

Como bien hemos descubierto en el análisis a la vida de Foster vemos como sus influencias arquitectónicas lo llevaron por la mano de mies van der rohe , para posteriormente acabar en el estilo high tech.

Pues bien , como hemos visto el movimiento high tech busca espacios totalmente flexibles , y para conseguir este tipo de espacios se busca potenciar la estructura mostrándola tal como es.
Luego norman Foster realiza este tipo de arquitectura, claramente marcado por su tendencia high tech , y por ello en la búsqueda de los fundamentos de esta corriente opta por este sistema estructural que a priori es el más adecuado para conseguir grandes espacios flexibles , a la par que ayuda en gran medida a potenciar la estructura del edificio al exterior , no escondiendo nada.
La torre caja Madrid es un proyecto más en la larga lista, dentro de una corriente de investigación de norman Foster , dentro de la configuración de este tipo de espacios , iniciado con el edificio para el banco de hon kong o la torre del commerzbank
Pero esta a priori ventaja de este sistema estructural, el cual nos deja grandes espacios flexibles, ¿nos proporciona espacios realmente flexibles a la hora de meter el programa? ¿Es la mejor opción esta aparente libertad espacial, a la hora de tener en cuenta los recorridos y circulaciones?

Es decir pasada la fase proyectual, y entrando en la fase de habitar y utilizar dicho edificio ¿es realmente efectiva esta libertad espacial?

Antes de meternos de lleno en la investigación sobre los diferentes puntos , dentro de los sistemas estructurales , es necesario establecer una serie de edificios tipo sobre los que apoyar nuestra investigación.
En el caso de la torre caja Madrid estableceremos un pequeño arbol genealógico , para determinar otros casos de este tipo de sistema y ver su evolución , ya que este tipo estructural es menos utilizado a lo largo de la historia que el de núcleo central por lo cual , este proceso nos aclarara mas las ideas.

ARBOL GENEALOGICO DE LA TORRE CAJA MADRID

Dentro del arbol genealógico distinguiremos diferentes grupos, en primer lugar los familiares más lejanos de nuestro edificio.
De mies van der rohe encontramos estos dos proyectos
Proyecto rascacielos friedrichstrabe, 1921 , Berlín ( dentro de los ‘’cinco proyectos) y Rascacielos de vidrio , 1922 , Berlín

En el arquitecto argentino Amancio Williams, encontramos este proyectos Edificio suspendido de oficinas 1946

Merece una mención también la influencia del grupo archigram


Dentro de este primer grupo de familiares encontramos los primeros parentescos de algunos conceptos que se dan en la torre caja Madrid.

Vemos como el caso de mies , busca los núcleos perimetrales en el caso del rascacielos de vidrio , y en el caso del rascacielos de la friedrichstrabe , busca configurar las plantas en 3 volúmenes independientes.
En el caso del proyecto de Amancio Williams vemos la intención de compartimentar en volúmenes las plantas , y la intención de mostrar la estructura del edificio tal y como es.
Por último las imágenes del grupo archigram , son una clara referencia al carácter industrial del edificio de Foster , asi como de su arquitectura denominada high tech.

En un segundo grupo encontramos familiares mas directos :
Óscar niemeyer : La Tour Des Cités,1972

Richard Rogers:
Edificio Lloyd’s , 1978-1984 , Londres

Hotel Hesperia tower , 2005 ,Hospitalet del llobregat

Torre BBVA, 1979 , Sáenz de oiza




En este Segundo grupo de familiares encontramos el que podría ser el padre de la torre caja Madrid , y es el edificio de óscar niemeyer , ya que comparta el mismo sistema estructural y organizativo.
En cuanto a los demás edificios en el edificio lloyd’s vemos un claro exponente de la arquitectura high tech , y la intención de colocar todas las instalaciones y comunicaciones en el exterior liberando el interior para crear un espacio totalmente flexible , concepto que vemos también en el hotel de Richard Rogers donde el núcleo estructural se sitúa en el exterior junto con las comunicaciones dejando un gran volumen interior libre de trabas estructurales, mostrando la estructura del edificio sin ningún complejo , y mostrándola al exterior
Por otro lado la torre de saenz de oiza también comparte en cierto modo el mismo sistema en cuanto a comunicaciones , ya que sitúa en los extremos los núcleos de ascensores y escaleras.
Por ultimo , hay un grupo formado por dos edificios, ya citados anteriormente , los cuales son de gran importancia en nuestra investigación ya que muestran el trabajo de investigación de norman Foster en la búsqueda de este tipo de espacios flexibles.


Banco de hong Kong torre del commerzbank



SEGUNDO MODELO DE INVESTIGACION

Llegados a este momento en el cual hemos, averiguado el porqué de esta arquitectura y uso de este sistema estructural en norman Foster, es la hora de realizar un modelo más preciso que nos sirva de base para apoyar el resto de investigación.


En este modelo vemos más claramente , el poder de la estructura que envuelve , y atrapa a un volumen frágil y vacio en su interior.
Se ve claramente la intención de norman Foster, un gran arco estructural que lleve el peso de las comunicaciones e instalaciones para dejarnos un espacio totalmente vacio en su interior.

CONCEPTOS PREVIOS REFERENTES A LA PROBLEMÁTICA DE INVESTIGACION

Rascacielos:

Se conoce como rascacielos a un edificio formado o que carece de muchos pisos o plantas. Un rascacielos mide por lo general 152.5 m de altura.
Estructura: es la disposición y orden de las partes dentro de un todo , podríamos decir que es el arte de cómo y dónde disponer los huecos dentro de un todo.

Sistemas estructurales:

Aquí es donde se genera nuestro objeto de estudio e investigación , dentro de los sistemas estructurales nos centraremos en 2.
Por un lado el sistema estructural de la torre caja Madrid de norman Foster , la cual como ya se ha dicho dispone en el exterior , en el perímetro las núcleos estructurales y de comunicación.

El otro tipo de sistema estructural a estudio es el de núcleo central , es decir un núcleo estructural , sobre el cual se sustenta el peso del edificio y que a la vez lleva las comunicaciones.
Como ejemplo para este tipo de sistema , de entre todos los que hay tomaremos el de la torre SYV de rubio y Álvarez-sala , que está situada justo a continuación de la torre caja Madrid.


Ahora es hora de proseguir la investigación y meternos de lleno , el análisis de diferentes aspectos comunes a cada torre , y tras una evaluación general de todos , ver que tipo estructural es más eficiente a la hora de construir una torre.

USOS

En cuanto al tipo de uso , no hay diferencias entre ambos tipos de sistemas , ya que la función en un rascacielos suele ser oficinas o apartamentos , con lo cual no hay gran variedad y ninguno de los dos tipos es especifico para ninguno de los dos casos.

ALTURA

La altura es uno de los factores que caracterizan a los rascacielos y torres.
¿ Que sistema permite construir mayor desarrollo en altura?
En esta apartado , hay que decir que la torre de Foster tiene mas altura q la torre syv 250 metros por los 236 de la ultima, pero este dato no es relevante, ya que si miramos de forma global en los grandes rascacielos y torres , en las de mayor altura el sistema más usado es el de núcleo central.
Foster usa el sistema de núcleo perimetral en sus diferentes torres que rondan desde los 260 en la torre del commerzbank a los 179 del banco de hon Kong , y en otros proyectos de diferentes arquitectos que usan este sistemas de núcleos perimetrales la altura no es superior a la proyectada por Foster.
Por el contrario si miramos en el ámbito global y otros proyectos , el sistema de núcleo central es usado para alturas de todos los tipos desde pequeñas alturas hasta rascacielos que superan la altura del commerzbank.

Luego podemos afirmar que para grandes alturas, entendiendo esta a partir de los 270 metros en adelante el método mas usado es el de núcleo central.
¿ pero porque es este sistema el mas usado para grandes alturas?

ESPACIO

En cuanto a espacios, el sistema de núcleos perimetrales es el más adecuado , ya que nos deja grandes espacios , por el contrario de los espacios algo más reducidos , o no tan reducidos , pero si condicionados por el núcleo central.
En el sistema perimetral al tener las comunicaciones y estructura en el exterior , nos permite espacios interiores sin ninguna traba estructural, por el contrario en el sistema de núcleo central los espacios se localizan en el perímetro y todo gira en torno al núcleo central.
Pero ante la obviedad de que el sistema de núcleo perimetral es más eficaz a la hora de conseguir grandes espacios ,
¿ son estos espacios realmente tan flexibles a la hora de habitarlos y configurarlos?

Es decir teniendo en cuenta las circulaciones y las comunicaciones dentro del edificio, ¿ resultan estos aparentes espacios flexibles , tal cosa?

DISEÑO

En el diseño, hay que tener en cuenta lo investigado dentro de la corriente high tech , ya que este tipo de corriente busca mostrar las estructuras del edificio , haciendo que formen parte del resultado final , y no escondiéndolas bajo una fachada.
En este aspecto en el caso de los edificios con núcleo perimetral , el diseño está fuertemente condicionado al sistema estructural elegido , ya que si nos despegamos un poco de la corriente hihg tech mas pura , vemos como en otro tipo de edificios que usan el sistema perimetral , pero no muestran la estructura al exterior , como es el caso de la torre bbva el sistema elegido condiciona fuertemente el diseño final.

Por el contrario el uso de núcleo central , a pesar de la aparente rigidez que se presupone , permite mas flexibilidad en el diseño , por ejemplo con un gran núcleo central del cual pueden sustentarse plantas con mayor superficie o bien llevando a este núcleo estructural hasta su límite en términos estructurales


Luego con esto podemos responder a una pregunta planteada con anterioridad,
¿ porque es el sistema de núcleo central el más usado para grandes alturas?

Pues bien , la flexibilidad en cuanto al diseño , es una de las causas determinantes , ya que en el máximo exponente de los rascacielos en la actualidad, la torre burj Dubái usa un sistema de un gran núcleo central sobre el cual salen las diferentes plantas con gran superficie.

O en el caso de las Walter towers , vemos como el núcleo central permite una gran libertad en el diseño.

En el caso de Foster el diseño es fruto en gran medida de los principios de la corriente high tech , lo que le lleva a elegir ese tipo de sistema , en el cual el diseño esta más limitado.

COMUNICACIONES Y CIRCULACIONES

El ultimo tema a investigar es como funciona cada tipo de sistema, una vez que pasa a ser habitado.
En el caso del sistema perimetral, la aparente libertad espacial, está condicionada a los extremos , y desde los extremos es desde donde se tienen que organizar las circulaciones dentro de la plata habitable.
luego aquí tenemos un punto débil de este sistema ,ya que la gran planta libre , no resulta tan fácilmente abordable a la hora de organizar su interior , desde el punto de vista de la conexiones , ya que si metemos unas oficinas hay q empezar a meter una organización interna en la planta libre para organizar las circulaciones .
En el caso del núcleo central estas organizaciones en la circulación en cierto modo ,ya vienen dadas por la condición que nos impone el mismo núcleo , de una circulación en torno a este mismo.

CONCLUSION

¿ que tipo estructural es más eficiente para un rascacielos?
¿un sistema estructural con el núcleo central, con un núcleo en el exterior , es decir perimetral?
Estas preguntas iniciales ya tienen respuesta.

El sistema estructural más eficiente tras investigar en diferentes campos, es el sistema de núcleo central.
Este sistema nos permite una mayor libertad y flexibilidad a la hora de proyectar , por otro lado en lo referente al otro tema de principal importancia , las circulaciones y comunicaciones el propio núcleo nos induce a las mismas de modo que todo resulta más efectivo.
Un poco en defensa del sistema usado por norman Foster, está el decir , que desde los principios y el punto de vista de la arquitectura high tech el edificio cumple con la corriente a la perfección y Foster es capaz dentro de estas premisas configurar un edificio bastante sugerente.
Pero como sistema estructural para futuros proyectos nos quedaremos con el sistema de núcleo central.