27.10.20

El primer techo de ETFE en el Perú


A finales del 2019 le llegó a CIDELSA una solicitud de la Universidad de Lima para cubrir el hall exterior de las Torres del Cincuentenario. Edificación con certificación LEED (reconocimiento que se le otorga a edificios sostenibles de impacto favorable con el medio ambiente).  El espacio a cubrir se ubica entre las dos imponentes torres inclinadas, un piso por debajo del nivel de la calle. Tiene la función de dar acceso al comedor y a los cuatro auditorios que lo rodean, lo que lo hace en si un espacio previo y de circulación muy importante. Además técnicamente sirve para iluminar estos ambientes que se encuentran bajo tierra.



Bajo estas condiciones, decido enfrentar el diseño con un material que esté a la par de esta edificación, el ETFE, un material 100% reciclable y que además permite el paso de luz que consideremos necesario. Esta tecnología me permitiría además generar una superficie poco convencional, tratando de lograr una volumetría innovadora que contraste con lo existente pero mantenga el espíritu del proyecto integral.

¿Qué es el ETFE? es un polímero termoplástico transparente que posee una elevada resistencia química y mecánica. Se utiliza como material de construcción desde 1982. El ETFE pesa 100 veces menos que el vidrio, deja pasar más luz y en configuración de cojín inflable de dos o mas laminas, funciona como un excelente aislante. Destaca su elevada resistencia a los rayos ultravioleta, que a diferencia de otros plásticos, no se deteriora por su exposición a los rayos solares.



Propuesta

La estructura para este nuevo techo debía apoyarse sobre los edificios que lo rodean, es decir sobre las columnas o vigas que soportaban la losa de los ambientes subterráneos, las cuales cuentan con un “techo verde”. Estas losas tienen inclinaciones para el drenaje de lluvia, lo que resultaba en distintas alturas para los puntos de apoyo de la cubierta.

Los referentes arquitectónicos que tenía en el lugar eran entonces las torres inclinadas en color negro y plata, el trapecio y dos triángulos a cada lado del patio que servían como tragaluces. Esto me llevo a una primera propuesta; que fue generar ocho grandes triángulos trazados sobre una superficie virtual de doble curvatura apoyada sobre cinco puntos. Resolvía en esta primera etapa la configuración estructural, sin embargo los triángulos aun eran muy grandes, lo que generaba dificultades para su fabricación.



El diseño siguió madurando en base a esta superficie inicial, fraccionándola en más triángulos, generando un eje de distribución y un perfil perimetral quebrado, lo que fue haciéndola más interesante formalmente y a su vez más eficiente en su desempeño estructural, no solo para el esqueleto metálico, sino también para los cojines neumáticos de ETFE. Parte del desafío fue mantener dentro de este fraccionamiento, triángulos con áreas similares y los canales intermedios con la pendiente indispensable para la evacuación de lluvia.



Dado que la cubierta se apoya sobre dos edificios separados, los puntos de anclaje son de base pivotante, lo que le da flexibilidad a la cubierta. Tres de ellos sirven como drenaje de lluvia y dos como soporte de columnas para generar los desniveles deseados.

Los cojines son de forma triangular y tamaños variables, con áreas de hasta 22m2 y longitudes de 10m libres de interferencias. Una de las grandes ventajas de usar el ETFE es que nos permite generar paneles transparentes de una sola pieza mucho más grandes que al usar vidrio.




El sistema

1.     La estructura metálica principal.

2.     Los cojines de ETFE de doble capa.

3.     Las extrusiones de aluminio que componen el sistema de fijación del cojín a la estructura metálica.

4.     El sistema de inyección de aire.

Esta tecnología nos permite decidir sobre la cantidad de sol/sombra y aislamiento que deseamos para el ambiente a cubrir, esto se logra por medio de un sinnúmero de impresiones posibles en la superficie exterior y la cantidad de cámaras de aire internas. Para este proyecto en particular y teniendo en cuenta las características ambientales y el uso de este espacio, se procuró una cubierta de doble capa, la capa superior impresa con círculos de 14mm color plata reflejante y la interior completamente transparente.

El coeficiente de ganancia de calor solar o valor “G”, (SHGC en inglés) se mide de 0 a 1, con 1 como transmisión total. Con el conjunto que proponemos se logra un valor menor de 0.4, un valor ideal para cumplir con nuestros objetivos. Como referencia, esto es menos de la mitad del porcentaje de energía solar que un vidrio transparente transfiere al interior.



El sistema de ventilación consiste en un equipo de inyección de aire y las tuberías de alimentación. El equipo está compuesto por un filtro de aire, una cámara deshumidificadora y ventiladores, controlados por una computadora. Cuando la presión disminuye al valor mínimo establecido, el motor se enciende para nivelar la presión nuevamente.

En cuanto al mantenimiento de la cubierta, se limpia fácilmente con agua, debido a la cualidad antiadherente que posee el material.

Fue una experiencia muy interesante diseñar y construir por primera vez con este sistema. CIDELSA  es una de las pocas compañías en América Latina con un taller ya instalado, lo que nos abre todo un nuevo mundo de posibilidades y no solo para cubiertas de espacios abiertos como en este caso, el ETFE se aplica tanto en techos como también para fachadas de ambientes cerrados, es una alternativa al muro cortina de vidrio. Hay muchos ejemplos en el mundo de como ha venido evolucionando y la diversidad de aplicaciones y formas que se han conseguido. Actualmente estamos trabajando en nuevas propuestas que esperamos se concreten pronto.








12.5.18

Un domo para La Casa de Maquinas de Temuco


La Casa de Maquinas de Temuco fue construida desde el año 1929 y es reconocida como monumento nacional de Chile desde 1989. Actualmente forma parte del Museo Ferroviario Pablo Neruda, inaugurado en el año 2004. La cubierta textil es parte del plan integral de recuperación del edificio que será finalizado en el año 2018.
El proyecto integral de remodelación del edificio fue encargado a la firma de arquitectura Chauriye Stäger Arquitectos con quienes hemos colaborado en el diseño y desarrollo de la cubierta textil desde el año 2009.
La primera intención de la firma de arquitectura fue lograr una cubierta lo más plana posible en el exterior y por el interior un cielorraso convexo. (Img. 1) Sin embargo el uso de la membrana textil nos forzó a sugerir algunos cambios necesarios para evitar empozamientos de agua o nieve. Fue necesario subir la altura del domo y se verifico que desde el punto de vista peatonal se siga percibiendo plano. 


Se planteó una primera alternativa a través de una superficie plegada que alternaba las vigas curvas con cables intermedios a desnivel. Sin embargo debido a la poca flecha de las vigas el extremo del cable valle tuvo que llevarse a un nivel por debajo del alero (Img. 2). Ellos deseaban una cubierta lo más homogénea posible, por lo que se sugiere una segunda alternativa, reemplazando el cable valle de la primera opción por vigas rectas, estas podían llegar al alero sin interrumpir el desagüe y además servían para equilibrar las tensiones de la cubierta. (Img. 3 y 4).



 Finalmente en el año 2016 se nos solicita sugerir cambios en la estructura en favor de reducir el peso. Se plantea un tercer diseño (Img. 5) mediante el cual se sugiere retirar las vigas intermedias y el cielorraso convexo, este último se cambia por uno cóncavo para reducir el peralte de las vigas. Para solucionar la superficie textil (y reducir las tensiones que esta aplica a la estructura metálica) se trazan arcos en disposición concéntrica apoyados sobre las vigas  principales. De ese modo se genera una superficie de doble curvatura.




En el 2017 CIDELSA fue contratada para la fabricación y el montaje de la tensoestructura de 10,400m2 de superficie.  A principios del 2018 se finalizó con  la instalación. 





28.5.16

Charla en Łódz, Polonia

Fui invitado por el Circulo Científico de Estudiantes de Arquitetcura TUL de la facultad de Arquitectura de la Politecnica de Lodz en Polonia, con el fin de dar una charla sobre tensoestructuras, a la cual ofrecí complementar con un pequeño workshop. El evento se realizó este 16 de mayo.

La charla fue dirigida  a los alumnos, por lo que decidí dividirla en tres segmentos; antecedentes y actualidad mundial, materiales y finalmente criterios y conocimientos prácticos, necesarios para poder hacer frente a una propuesta con sentido. 

Para el workshop trabajamos en un modelo a escala, lo usual; lycra, bases de madera, hilo y varillas. La idea es que puedan experimentar los esfuerzos de la membrana y las repercusiones que tienen en la estructura portante. No quise tomar partido por el diseño, así que le pedí a cada uno que proponga sus ideas. Finalmente se llevaron a cabo interesantes propuestas, nos quedó corto el tiempo para poder finalizarlas del todo, pero creo que fue una experiencia interesante para ellos.

Un especial agradecimiento a la Universidad,  a Joanna Kurnyta del comité organizador y Adrianna Trybuchowicz por las fotos.








I was invited by the Scientific Circle of Students of Architecture TUL of the Faculty of Architecture of the Polytechnic of Lodz in Poland, in order to give a lecture of tensile structures, which I offered to supplement with a small workshop. The event was held on May 16.

The lecture was for the students, so I decided to divide it into three segments; some background history and present situation, materials and finally criteria and practical skills needed to realize a meaningful proposal.

For the workshop we worked on a scale model; lycra, wooden bases, wire and rods. The idea is that they can experience the efforts of the membrane and the impact they have on the supporting structure. I did not want to take sides by design, so I asked everyone to propose their ideas. Finally carried out interesting proposals, we came up short time to complete them all, but I think it was an interesting experience for them.

A special thanks to the University, Joanna Kurnyta of the organizing committee and Adrianna Trybuchowicz for the photos.

3.5.16

Espacios pequeños y unicos


Estos son algunos de los proyectos que hemos desarrollado el año pasado, he seleccionado espacios pequeños pero que se destacan por sus cualidades únicas. Estos fueron diseñados a medida para nuestros clientes, adaptándonos a espacios pre-existentes y bajo condiciones complejas a nivel espacial y estructural. Siempre en la búsqueda de generar nuevas experiencias.









Small but unique

These are some of the projects that we developed last year, I have selected small roofs that stand out for their unique qualities. These were designed adapting it to pre-existing spaces and some under complex conditions spatially and structurally. As always looking forward in order to generate new experiences

8.10.13

Aeropuerto Cerro Moreno, pionero en Sudamérica



Inaugurado en 1954, es actualmente el aeropuerto de pasajeros más importante de la II región de Chile, encontrándose ubicado al norte de la ciudad de Antofagasta.

Se dispuso que el edificio construido en 1972 sea modernizado, por lo que en el 2011 se inició el desarrollo del proyecto de remodelación y ampliación del aeropuerto. El edificio fue re-diseñado por Amunátegui Barreau Arquitectos quienes decidieron que la mejor opción sería cubrirlo con una tensoestructura por básicamente dos razones, la estética y el ahorro. Para lograrlo, A-Port, operador del Aeropuerto nos encargó la tarea de diseñar y desarrollar el proyecto de la tensoestructura para cubrir todo el edificio principal, esta labor la realizamos en trabajo conjunto con el Arq. Bart Du Rang, arquitecto en ABARCHITEC.


Se elaboraron múltiples opciones a lo largo del año 2011, en cuanto a forma y color,  incluyendo propuestas de capa simple con insertos en color cobre, mineral característico de la región y de franjas transparentes. Finalmente a finales del mismo año y después de estudiar las propuestas se definió que sea solo de color blanco y de doble capa para controlar los aspectos térmicos y lumínicos. Con al anteproyecto ya definido a principios del año 2012, iniciamos la elaboración del proyecto de ingeniería final y demás detalles propios de la cubierta.


El diseño de la cubierta mantuvo la misma trama estructural del edificio existente, apoyándose sobre las vigas y columnas cada 12m. El área a ampliar mantuvo la misma modulación. La cubierta se organizó en trece módulos típicos y un módulo para cada extremo, norte y sur, cubriendo 8300m2. Cada módulo se desarrolla entre dos vigas principales y estos a su vez en dos partes Oeste y Este divididos por un eje central. 



Para facilitar el montaje se previó en el proyecto un ensamble mecánico a fin de reducir las soldaduras en terreno (por consideraciones de seguridad). El proceso inicio con un levantamiento topográfico realizado con una estación robótica geo-referenciada por GPS. Luego se procedió a la colocación de los anclajes en el edificio existente. Mientras tanto, en un patio de maniobras auxiliar, se recibió la carga acomodando las piezas estructurales en función de su uso. Con la asistencia de un camión de brazo articulado estas fueron acomodándose respectivamente.


Ya teniendo un avance considerable de la estructura, se inició el montaje de las mantas. El proyecto contempla una combinación de sistemas de fijación de la membrana a la estructura, para el cielorraso son conectadas mediante driza de nylon de alta tenacidad y para la cubierta exterior mediante elementos metálicos empernados a la estructura portante. Para proteger las uniones son colocadas tapas metálicas mediante un sistema a presión de fácil montaje y desmontaje.


La construcción se programó en dos fases para no interrumpir el funcionamiento del aeropuerto. La planificación, desde el proyecto en cuanto al diseño de la estructura y tamaño de las mantas, permitió cubrir grandes áreas en un lapso de tiempo relativamente corto. 

South American pioneer, Cerro Moreno Airport

Opened in 1954 and located in Antofagasta, is currently the largest passenger airport in the II Region of Chile.

The current building built in 1972, was arranged to be modernized, so in 2011 started the task to develop the project for remodel and expand the airport. The building was re-designed by Amunátegui Barreau Architects, who decided that the best option would be to cover it with a tensile structure for basically two reasons, aesthetics and savings. To achieve this, A-Port currently responsible in Chile, for the operation, administration and management of the airport, asked CIDELSA to design and develop the project for the cover of the main building, this work was conducted in joint work with Arch. Bart Du Rang, project manager of ABARCHITEC.

Multiple options were developed during 2011, in form and color, including single layer proposals with copper color inserts, characteristic mineral of the region, and also transparent stripes. Finally at the end of that year and after studying the proposals Abarchitec define it to be total white and with a double layer to control thermal and lighting aspects. With the draft already defined, in 2012 we started to develop the final engineering and other specific details of the membrane cover.

About the modulation, the cover must maintain the same existing building structural frame, resting on the beams and columns and retain the same in the area to be expanded. The cover is organized in twelve meters long modules, adding a total of thirteen typical ones and a module for each end, north and south, covering 8300 sqm.

Construction was scheduled in two phases to avoid interrupting the operation of the airport.