Cómo un sistema arquitectónico innovador puede convertir los edificios en soluciones a la crisis climática

2024-04-01 15:41:52

El Ágora Cancer Research Pole en Lausana, Suiza, la oficina de Adidas World of Sports Arena en Herzogenaurach, Alemania, y el Complejo de Ciencias e Ingeniería de la Universidad de Harvard en Allston, Massachusetts, exhiben el innovador sistema de sombrillas fijas externas del estudio de arquitectura alemán Behnisch Architekten. Si bien muchas fachadas se han cubierto con laminillas fijas, lo que es altamente innovador sobre el sistema de Behnisch es la precisión del diseño al tener la estructura de rejilla ajustada en toda la superficie para responder perfectamente a la inclinación, ubicación, orientación y entorno de la fachada del edificio. Dependiendo de su posición exacta en la fachada, cada mampara se dimensiona y mecaniza con precisión. Los tres proyectos fueron el resultado de un elaborado estudio de los ángulos del sol específicos de cada clima, con las sombras de cada fachada más pronunciadas en ángulos particulares. No sólo se llevó al límite el rendimiento técnico, sino también cómo se experimentan estas pantallas desde el interior y cómo estas fachadas impactan el ámbito público. Michelle Lee, arquitecta de Behnisch Architekten, comparte su opinión.

El Polo de Investigación del Cáncer Agora en Lausana, Suiza, cuenta con un sistema externo de protección solar fija por… [+] Behnisch Arquitectos

Foto David Matthiessen

¿Qué tiene de especial el primer sistema de fachada extensible hidroformado del mundo utilizado en el Complejo de Ciencias e Ingeniería de la Universidad de Harvard? ¿Qué recursos y materias primas se han utilizado para este sistema de fachada tensada hidroformada y cómo se han utilizado o fabricado?

No creo que hubiéramos podido lograr este diseño de fachada utilizando procesos de fabricación arquitectónicos tradicionales (es decir, metal plegado). En primer lugar, teníamos 12.000 paneles con 14 formas diferentes, lo que habla de una escala que debe unir la personalización y la producción en masa. Por eso, Josef Gartner, nuestro contratista de fachadas, decidió buscar fuera de los límites tradicionales de los fabricantes de arquitectura. Nos llevaron a conocer a un fabricante local de acero inoxidable en las afueras de Stuttgart que se especializa en piezas de automóviles y equipos de cocina industriales, pero que nunca había producido un componente de construcción. Tenían una máquina de hidroformado que, según decían, podía fabricar nuestros componentes dentro del presupuesto y a tiempo y potencialmente reducir el espesor del material. La naturaleza interdisciplinaria de este esfuerzo de investigación, en el que ambas partes tuvieron que aprender unas de otras, es lo que hizo que este proceso fuera especial. Al final, el método hidroformado dio como resultado un ahorro de materia prima del 90 % en carbono incorporado en comparación con las pantallas de aluminio plegadas de Agora Cancer Research Pole y Adidas Arena.

Cada panel de sombreado de fachada está hecho de una única lámina de acero inoxidable de 1,5 mm de espesor, que mide 3,5 pies cuadrados. El acero inoxidable se fabrica en Alemania con un 90 % de contenido reciclado. Se utilizan 3.000 bares de fluido presurizado para empujar la lámina de acero inoxidable de forma incremental hacia un molde negativo de acero inoxidable. Después de formar el panel, se parece un poco al interior de un fregadero o lavavajillas. Luego, esta forma se recoce para liberar la tensión de las moléculas. Una cortadora láser de cinco ejes corta la forma final y luego perfora alrededor de 100 agujeros a lo largo del borde del panel para suavizar el borde y reducir el brillo y el contraste. Finalmente, el panel de acero inoxidable está acabado con granallado con perlas de cerámica para darle un acabado mate de alta calidad. Queríamos que el panel no solo funcionara, sino que fuera hermoso y capturara las cualidades de la luz del sol cuando toca los pliegues y curvas del panel formado por el agua.

¿Cómo modernizaría los edificios existentes con el nuevo sistema de protección solar fija exterior?

Hay un buen ejemplo de esto en Singapur llamado Centennial Tower, que fue diseñado por Kevin Roche y luego modernizado por Morphosis. Sin embargo, los tonos metálicos aquí están más impulsados por la composición que por el rendimiento. Una técnica que utilizamos para Harvard fue un sistema de tracción accionado por resorte, que sería muy beneficioso para modernizar fachadas. El anclaje estructural se produce en la parte superior e inferior de la fachada, y los vanos de tracción en cada nivel, lo que minimiza las penetraciones y coordinación a través de la envolvente existente.

Primer plano del primer sistema de fachada tensada hidroformada del mundo en el Centro de Ciencias de la Universidad de Harvard… [+] y complejo de ingeniería de Behnisch Architekten

Foto Brad Feinknopf

Desarrollaste el sistema de protección solar fija externa para que sea adaptable a cualquier ciudad del mundo, a edificios de todos los tamaños y tipos. ¿Cómo imagina que se aplicarán las protecciones solares fijas exteriores en Asia? ¿En qué se diferenciarían los edificios en Asia con este sistema de los construidos en Occidente?

Asia es un lugar grande y abarca casi todos los climas y paisajes imaginables. Pero como hogar de algunas de las ciudades más pobladas, densas, verticales y de más rápido crecimiento del planeta (Shanghai, Beijing, Tokio, Shenzhen, Manila), el uso de protección solar sería proporcionalmente más impactante. Sin embargo, esto debe diseñarse junto con un diseño de pared de ventana sólido. No se puede diseñar una fachada 100% de cristal y ponerle sombrillas y llamarla sostenible. El acristalamiento debe asignarse de manera cuidadosa para permitir vistas y luz natural óptima, luego se aplican sombrillas en la parte superior para mejorar aún más. Otro aspecto único de las fachadas en Asia es la densidad de la edificación y el efecto de isla de calor. Como hogar de algunas de las sociedades que se urbanizan más rápidamente, la elección del material debe abordar esta cuestión. Al bloquear y rechazar la energía del sol debemos preguntarnos: ¿a dónde estamos transfiriendo esta energía? ¿Cómo podemos redirigir esta energía solar fuera del interior del edificio, sin que contribuya al efecto de isla de calor urbana? Tenemos que pensar en el impacto de nuestra fachada fuera de los confines tradicionales del edificio, especialmente en las densas y calurosas ciudades asiáticas, cuya densidad y temperaturas máximas no harán más que crecer en el futuro.

En Asia, la materialidad arquitectónica de la protección solar tiene un enorme potencial de exploración. Creemos que al aprovechar el conocimiento regional único, los activos culturales y materiales y la innovación tecnológica en la región, las nuevas soluciones e innovaciones superarán a un diseño «importado». Para ser específicos, los materiales de sombra que tendrían sentido en China serían la terracota, la porcelana y el bambú locales, ya que existe una larga tradición artística en el trabajo con estos materiales que se remonta a miles de años. El material y el sistema de construcción deben aprovechar al máximo los activos de la región y adaptarse a los ángulos solares y al contexto del sitio utilizando una combinación de conocimiento local, software digital y fabricación CNC. Esta combinación de pensamiento e investigación produciría nuevos ejemplos y estrategias fructíferas para abordar el cambio climático que son específicos de cada ubicación y enriquecerían el repertorio global de diseño de fachadas.

Dado que la geometría de la protección solar fija es la base de la eficiencia y hemos demostrado que se puede lograr el mismo efecto con formas y materiales muy diferentes y distintos, este método y concepto abren una riqueza de diferentes enfoques geométricos y materiales. Las persianas horizontales móviles venecianas hoy en día tienen casi todas el mismo aspecto. Cuando están cerrados, todos los edificios se parecen, o al menos la mayoría, sin importar dónde se encuentren. Con la protección solar geométrica fija, cada solución en diferentes lugares tiene un aspecto ligeramente diferente por defecto. Los aspectos meteorológicos, geográficos y culturales impulsarán la solución y la apariencia y se expresarán por sí mismos.

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