Por: Mitch Bloomquist | Asociación de Hormigón Tilt-Up
La Universidad de California San Diego (UCSD) necesitaba espacio de oficina, y lo necesitaba rápidamente. Con la próxima apertura del Sulpizio Cardiovascular Center en 2011, la Universidad tenía una necesidad urgente de espacio para las actividades de oficina, administrativas y de investigación clínica que apoyaban dicha instalación y las necesidades de otros programas de Ciencias de la Salud.
Considerando el presupuesto disponible para dicho espacio y el plazo con el que contaban, se discutió una solución inicial propuesta que consistía en doce a quince edificios modulares temporales. Teniendo en cuenta la inversión que se requeriría para estas unidades y la realidad de que la solución solo sería temporal, John P. Mattox AIA, LEED AP, Director Principal de Gestión de Proyectos de Atención Médica para Diseño e Instalaciones de la UCSD, recomendó considerar una alternativa: la construcción de concreto lanzado. Mattox, con gran experiencia en este método como arquitecto, sugirió que un edificio que utilizara concreto lanzado podría construirse dentro del difícil presupuesto y plazo. Sin embargo, la sugerencia fue recibida con reservas por parte de la Junta de Revisión de Diseño y otras agencias de revisión de diseño en el campus.
UCSD, como la mayoría de las buenas instituciones de educación superior, toma en serio su arquitectura y mantiene ciertos estándares de diseño para asegurar que el desarrollo del campus esté en armonía con los íconos arquitectónicos existentes que lo anclan. “La Junta de Revisión de Diseño expresó serias dudas sobre si un edificio prefabricado cumpliría los altos estándares de diseño que la universidad ha llegado a esperar”, dijo Mattox. No obstante, se emitió una solicitud de propuestas (RFP) para el Edificio de Oficinas del Campus Este.
La propuesta ganadora de diseño-construcción fue presentada por C.W. Driver, un contratista general clasificado entre los 100 principales a nivel nacional, y Gensler, una firma global de arquitectura, diseño, planificación y consultoría con más de 3,500 profesionales en más de 40 ubicaciones. Tom Heffernan, AIA, LEED AP, director del proyecto para Gensler, señaló que la solicitud de propuestas emitida por la Universidad sugería la construcción de concreto prefabricado (tilt-up) como una buena manera de abordar los requisitos del proyecto, considerando sus limitaciones presupuestarias y un cronograma ambicioso. “El equipo se tomó esto en serio y centró sus esfuerzos en desarrollar un diseño prefabricado que expresara el potencial escultórico del concreto colado en sitio”, dijo Heffernan. “UCSD y su comunidad circundante tienen una rica historia de concreto tradicional colado en sitio, y acogimos el desafío de utilizar la metodología prefabricada de una manera innovadora para diseñar un nuevo edificio que pudiera destacar entre los demás en el campus”.”
Según Mattox, la propuesta fue bien recibida y contribuyó a la aceptación de la Junta de Revisión de Diseño (Design Review Board), lo cual fue elemental para la realización del proyecto. Mattox quedó especialmente impresionado con el enfoque del equipo hacia el método de construcción con prefabricados de hormigón (tilt-up), que mostró con orgullo su potencial. “Muchos edificios de prefabricados de hormigón en nuestra región intentan ocultarse detrás de pintura o revestimientos aplicados”, señaló Heffernan. “Estábamos decididos a diseñar una estructura de prefabricados de hormigón que utilizara el material de manera integral como la expresión arquitectónica principal del proyecto”.”
Más allá de la integridad arquitectónica, Gensler señaló que la decisión de utilizar la construcción de hormigón prefabricado se debió, en última instancia, a que permitía aportar un mayor valor a la universidad. Gracias a una solicitud de propuestas muy detallada, un presupuesto fijo y unos requisitos claros por parte del campus, C.W. Driver pudo calcular los costos de los interiores, así como de los sistemas mecánicos, eléctricos y de plomería (MEP), con un alto nivel de precisión. Lo que quedaba eran los fondos disponibles para el revestimiento, o fachada, y la estructura. “Dentro de este presupuesto, podríamos ofrecer un edificio convencional con estructura de acero, pero solo nos quedaría presupuesto suficiente para un sistema de revestimiento de estuco u otro de bajo costo”, explicó Heffernan. “Con el sistema tilt-up de ‘triple función’ —revestimiento, sistema lateral y de gravedad, todo en uno— pudimos ofrecer un nivel de calidad mucho mayor a la Universidad. Un sistema duradero con bajos requisitos de mantenimiento y, lo que es igualmente importante, un sistema que nos brindó poderosas oportunidades de diseño”.”
Jeff Crosier, S.E., Director de Miyamoto International, una firma global de ingeniería estructural y sísmica, se desempeñó como ingeniero estructural del proyecto: “Una vez que determinamos que podíamos lograr los elementos de diseño de los paneles con un diseño estructural económico también, no tuvimos absolutamente ninguna reserva con respecto al método de entrega”. Miyamoto International ha completado cientos de proyectos de concreto prefabricado (tilt-up) en todo el mundo. Según Crosier, “El tilt-up puede ser un medio de construcción muy rentable y efectivo en cuanto a plazos. Con un mayor nivel de capacidad de ingeniería y creatividad arquitectónica, se puede lograr un edificio con características de diseño únicas y de alta calidad”.”
La utilización del método de construcción con paneles prefabricados (tilt-up) como método de ejecución del proyecto permitió que el cronograma crítico del proyecto se mantuviera. Andy Feth, P.E., Director de Proyecto de C.W. Driver, estimó que el uso de paneles prefabricados proporcionó una ventaja de cuatro semanas en el cronograma en comparación con los sistemas alternativos de estructura y revestimiento. “Ahora más que nunca es importante que los proyectos en campus se entreguen a tiempo, dentro del presupuesto y con interrupciones limitadas para las instalaciones operativas circundantes”, dijo Garrett Wilson, Gerente de Proyecto de C.W. Driver. “Al abordar este desafío desde el principio y comunicarnos frecuentemente con UCSD, nuestro equipo de diseño-construcción trabajó en estrecha colaboración para llevar el diseño al máximo dentro de un presupuesto especificado, lo que permitió a nuestro equipo lograr una instalación maravillosa para UCSD que se celebrará durante años”.”
Sabiendo que el proyecto estaría bajo cierto escrutinio, Mattox quedó impresionado con la atención de los diseñadores a cada detalle, específicamente, su conciencia y reconocimiento del contexto del edificio.
El proyecto media entre el carácter natural y rústico de los bordes del campus y el carácter altamente diseñado del núcleo central. La combinación de concreto y vidrio comenta sobre esta relación y ayuda a anclar el edificio en su contexto. Las paredes de concreto relativamente rugosas se dirigen al lado del cañón del sitio, haciendo referencia a esa geología, mientras que la fachada de vidrio, limpia y sofisticada, refleja la formalidad del paisaje del campus.
El posicionamiento de los muros de concreto, que se sitúan delante del muro cortina, refina aún más la relación entre ambos materiales. “Aunque la junta vertical entre el concreto y el muro cortina no se difumina, el solapamiento percibido en el plano pretende sugerir que el edificio es una caja de vidrio protegida por una envoltura de concreto que se asienta fuera de ella”, describió Heffernan. “Este efecto se ve acentuado por la torre de escaleras que parece abultarse desde el concreto, y por la esquina suroeste que está empotrada y enfatizada por descubrimientos verticales”.”
En múltiples ubicaciones, los paneles se extienden elegantemente más allá de la fachada del edificio. “Queríamos expresar claramente la metodología constructiva y crear una expresión legible de los diferentes espesores de panel”, explicó Heffernan. “Utilizamos la modelización de información de construcción (BIM) y otros métodos de representación tridimensional de forma extensiva para analizar diferentes iteraciones de estas condiciones de esquina y llegamos a configuraciones que crearon perfiles interesantes contra el cielo”.”
El proyecto es sorprendentemente ligero y espacioso, considerando que la mayor parte del exterior está compuesto por muros de concreto con aberturas perforadas. La verticalidad de las aberturas, acentuada por los parasoles verticales que sobresalen, junto con la composición alta y esbelta de textura y relieve, rompen la escala y el peso de las considerables elevaciones. El desplazamiento del motivo verticalmente niega una lectura horizontal fuerte, que a menudo es dominante en los edificios de oficinas tradicionales. Esta estrategia se extiende a la parte superior de la estructura, donde se rompe la línea horizontal del parapeto. El ritmo sincopado de las aberturas perforadas y los parasoles metálicos niegan aún más una lectura estática, fomentando el movimiento a lo largo de la fachada del edificio, llevando la mirada hacia arriba y hacia abajo a medida que avanza.
Así como la fachada cambia verticalmente en elevación, los diversos niveles de relieve ofrecen un movimiento complementario en planta, rompiendo el plano liso del muro. Mientras que el concreto no está pintado, el valor percibido e incluso el matiz del material cambian a medida que las texturas más profundas crean luces y sombras y los diferentes niveles de arenado exponen distintos agregados.
El sistema de muro cortina de vidrio unitizado imita el patrón y la textura del concreto. El frittage en los paneles del muro cortina en la esquina suroeste del edificio refleja la textura estriada creada por los encofrados en los paneles de concreto. Nuevamente, los diversos tratamientos producen cambios en la apariencia del vidrio.
El proceso de selección y prueba del acabado para los paneles se vio enormemente facilitado por la participación temprana tanto del fabricante del encofrado como del subcontratista de paneles prefabricados, Minegar Contracting, Inc. Al presentarle una representación arquitectónica que transmitía la composición y textura deseadas, Mike Dahlquist, presidente de Minegar, trabajó en estrecha colaboración con el equipo para materializar la intención del diseño. Miyamoto International supervisó las decisiones sobre el grosor de los paneles y la ubicación de las juntas para garantizar que los pesos de los paneles fueran manejables para la grúa programada para realizar el izado.
Cuando comenzaron los trabajos de construcción, Minegar construyó un panel de prueba externo que exhibía múltiples variaciones de encofrados y varios niveles de acabados de áridos expuestos. “Este experimento nos permitió equilibrar el diseño con el presupuesto antes de comprometernos con un panel de prueba en obra donde afinamos los acabados”, explicó Heffernan.
El espesor estructural de los paneles es de diez pulgadas, aunque el espesor varía de doce a seis pulgadas en ciertas áreas no estructurales dentro de los paneles. Este espesor variable, junto con las aberturas de ventana desplazadas, requirió ingeniería adicional. “Se realizó un análisis estructural de elementos finitos más sofisticado en los elementos del antepecho de los paneles para optimizar el rendimiento estructural”, explicó Crosier. Cada panel se dividió en secciones de tres pies. Cada una de esas secciones incorporó dos texturas distintas y dos niveles diferentes de relieve. Las áreas empotradas del panel se formaron a profundidades variables con cubiertas de masonita.
Debido a que no había suficiente espacio en la losa de cimentación para fundir los paneles, una situación bastante común en proyectos con una huella relativamente pequeña en comparación con el área de los muros, se planificaron losas de fundición reciclables en lugares convenientes. Una disposición de paneles bien organizada y una secuencia cuidadosamente pensada permitieron colocar todos los paneles de manera eficiente a pesar de que el acceso de la grúa no era posible por todos los lados del proyecto.
El sistema estructural para los entrepisos y la cubierta del proyecto consiste en losa colaborante con relleno de concreto ligero, soportada por vigas de acero de largo claro. Los muros se conectan a los sistemas de piso y cubierta a través de varillas embebidas en el concreto. “Los paneles se conectan a las cimentaciones de zapata continua mediante el uso de varillas en las franjas de colado y luego a las zapatas continuas con anclajes de retención instal.
El edificio excede en un 16% el ahorro energético requerido por el Código de California y está buscando la certificación LEED® Silver. “La disponibilidad de productos locales contribuyó significativamente a la sostenibilidad del proyecto”, explicó Crosier. “Con toda la envolvente del edificio adquirida localmente, se redujo significativamente el transporte de materiales de construcción por carretera desde fuentes no locales”.”
Programáticamente, el proyecto es bastante complejo. El edificio de 75,000 pies cuadrados cuenta con espacios de oficina y salas de reuniones en los tres niveles. La planta principal también incluye consultorios y una cafetería. El nuevo espacio de consultorios médicos albergará en la primera planta un Instituto de Investigación Clínica y Traslacional que consta de consultorios, una farmacia, salas de tratamiento, salas de extracción de sangre y áreas de apoyo relacionadas, como salas de espera, baños y un área de recepción.
El sistema “tilt-up” fue ideal para el proyecto, considerando la gran cantidad de oficinas privadas que requerían una ventana. “Debido a que todas estas oficinas debían tener el mismo tamaño, y eran tantas que ocupaban casi todo el perímetro del edificio, pudimos colocar una ventana perforada por oficina”, dijo Heffernan. "Esto mantuvo la relación vidrio-muro mucho más baja que si el edificio hubiera sido completamente de muro cortina como un edificio de oficinas especulativo convencional y redujo la carga de enfriamiento". Más allá de las responsabilidades ambientales de la estructura en sí, la nueva instalación mejorará la eficiencia y fomentará la colaboración al consolidar la investigación relacionada y el personal asociado que anteriormente estaban dispersos en varios lugares en un solo edificio.
La instalación de $25 millones de dólares es el primer edificio académico del campus de UCSD en emplear la construcción de concreto precolado. La excelencia en el diseño lograda es solo un ejemplo más del potencial de la construcción de concreto precolado. “El proyecto está muy bien hecho”, pero para sorpresa de Mattox; “¡Sabía que teníamos al equipo adecuado para el trabajo!”. La mayoría de las preocupaciones y críticas relacionadas con el método de construcción del edificio han disminuido y, para muchos, ahora se considera una adición muy atractiva a un campus que se ha enorgullecido de su excelente diseño y un entorno bellamente construido.
Acerca del equipo
Gensler
Gensler es una firma líder mundial en arquitectura, interiores, planificación y consultoría estratégica que se asocia con empresas e instituciones para lograr resultados medibles a través del diseño. Durante más de 45 años, Gensler ha sido
un pionero en la creación de grandes espacios que mejoran la calidad del trabajo y de la vida. Fundada en San Francisco en 1965, hoy Gensler emplea a casi 3.000 profesionales en 38 ciudades importantes de América del Norte, Europa y Asia. La firma cuenta con más de 3.500 clientes activos en prácticamente todas las industrias y entrega proyectos a todas las escalas.
Miyamoto International
Miyamoto International es una firma global de ingeniería estructural y sísmica que brinda servicios críticos para ayudar a sostener industrias y comunidades en todo el mundo. Miyamoto se especializa en el diseño de soluciones de Ingeniería Sísmica de Alto Rendimiento que reducen los costos del ciclo de vida y producen un impacto neto positivo en la operación de una estructura. Su metodología única D5 Design™ ayuda a Miyamoto a abordar algunos de los proyectos más desafiantes del mundo, desde diversas oficinas en América, Asia y Europa. Los clientes de Miyamoto incluyen agencias gubernamentales, organizaciones del sector privado, desarrolladores, arquitectos y contratistas que desean soluciones técnicas altamente efectivas y sostenibles.
C.W. Driver
C.W. Driver es un constructor de primer nivel que presta servicios en el oeste de Estados Unidos desde 1919. La distinguida historia de la compañía abarca casi un siglo.
Como líderes en servicios de Contratación General y Gestión de Construcción, nos mantenemos a la vanguardia en una amplia gama de industrias, incluyendo educación, salud/biomedicina, entretenimiento, comercio minorista, industria e instalaciones cívicas. Proyectos emblemáticos, renovaciones históricas, la industria hotelera y programas en campus ocupados nos han distinguido como líderes en nuestro campo.
C.W. Driver tiene oficinas ubicadas en Los Ángeles, Irvine, Ontario, San Diego y San Mateo.
Minegar Contracting, Inc.
Minegar Contracting, Inc. ha sido líder en la industria del concreto desde su inicio en 1977. La gama de trabajos realizados y completados incluye estructuras de concreto prefabricadas, cimentaciones y losas, estructuras de estacionamiento y edificios de mediana altura. Minegar Contracting, Inc. es un contratista sindical, signatario del Sindicato de Carpinteros.
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