Por Mitch Bloomquist, director ejecutivo, Tilt-Up Concrete Association
Imágenes por Simón Menges
Arquitecto cívico, urbanista y activista Sir David Alan Chipperfield, CH, fue seleccionado como el ganador 2023 del Premio Pritzker de Arquitectura, el cual es considerado el máximo honor en la arquitectura a nivel internacional. Chipperfield es el quincuagésimo segundo ganador del Premio Pritzker de Arquitectura. Reside en Londres y dirige oficinas adicionales en Berlín, Milán, Shanghái y Santiago de Compostela.
La mención del jurado de 2023 sobre el galardonado reza así: “Este compromiso con una arquitectura de presencia cívica discreta pero transformadora y la definición —incluso a través de encargos privados— del ámbito público se lleva a cabo siempre con austeridad, evitando gestos innecesarios y manteniéndose al margen de las tendencias y las modas, lo cual constituye un mensaje de gran relevancia para nuestra sociedad contemporánea. Esa capacidad de destilar y llevar a cabo operaciones de diseño meditadas es una dimensión de la sostenibilidad que no ha sido evidente en los últimos años: la sostenibilidad como pertinencia, no solo elimina lo superfluo, sino que también es el primer paso para crear estructuras capaces de perdurar, física y culturalmente”. La mención del jurado elogia el uso que hace Chipperfield de “materiales locales de manera lujosa, técnicas ordinarias en estructuras complejas”, una observación que describe impecablemente una obra seleccionada que tiene gran importancia para la industria del tilt-up: su ampliación del Museo de Arte de Saint Louis (Misuri, Estados Unidos, 2013). Para celebrar este reconocimiento, volvemos a echar un vistazo al proyecto y a su increíblemente bella aplicación de la tecnología tilt-up.
El Museo de Arte de Saint Louis, ubicado en Forest Park en Saint Louis, Missouri, se encuentra en la cima de Art Hill con vistas a Grand Basin, el lugar de reunión central de la Feria Mundial de 1904. El museo alberga una de las colecciones de arte más completas de los Estados Unidos de América. Fundado en 1879, el Museo de Arte de Saint Louis, según su misión, “recolecta, presenta, interpreta y conserva obras de arte de la más alta calidad a través del tiempo y las culturas; educa, inspira el descubrimiento y eleva el espíritu humano; y preserva un legado de logros artísticos para la gente de St. Louis y el mundo”.”
Diseñada por el renombrado arquitecto estadounidense Cass Gilbert para la Exposición Universal de Luisiana de 1904, también conocida como la Feria Mundial, la estructura original del Museo de Arte de San Luis fue el único edificio de esa Feria Mundial diseñado para ser permanente. El edificio ha sido objeto de varias modificaciones y adiciones, que incluyen un ala administrativa, un auditorio y un ala de conservación, agregados entre 1980 y 1985. Una importante adición de galerías (Edificio Este), diseñada por el arquitecto londinense David Chipperfield, se inauguró en 2013.
Sin interrumpir la monumentalidad del edificio original de Cass Gilbert del museo y su relación con la histórica Grand Basin, la expansión de Chipperfield rompe sensiblemente con esa simetría y lenguaje formal, extendiéndose en múltiples direcciones hacia el parque. El marcado contraste creado por la simplicidad y oscuridad de la expansión mantiene la lectura del edificio original limpia. Establece una actitud algo sumisa mientras mantiene su sentido de monumentalidad.
El director del Museo de Arte de Saint Louis, Brent Benjamin, describe la expansión como “un enfoque muy del siglo XIX, francés, para ubicar un edificio. Y esto tendrá una sensación mucho más orgánica. Tendrás la sensación de que se asienta entre los árboles”.”
La adición de 200,000 pies cuadrados proporciona nuevo espacio de galerías, una entrada totalmente accesible, espacio público, un nuevo restaurante con vista a Art Hill y más de 300 espacios de estacionamiento en un garaje subterráneo. Aunque extensa, la adición tiene una apariencia exterior relativamente sutil. La porción visible del edificio sobre el nivel del suelo consiste en grandes y limpias extensiones de vidrio y planos monumentales de hormigón negro altamente pulido. La reflectividad de la fachada agrega una tremenda profundidad a la superficie y refleja el parque circundante, integrándose cómodamente en el paisaje.
“En lugar de estar hecho de paneles pequeños, este está hecho de paneles masivos y monumentales, apropiados para un edificio público que estará aquí por un siglo más —uno que tendrá una relación con Cass Gilbert en términos de su escala”, dice Benjamin. “La idea era adoptar un enfoque más refinado hacia el concreto”.”
Desde el principio, se deseaba una fachada de concreto oscura y monolítica. El equipo de diseño recorrió el Museo de Bellas Artes de Liechtenstein, que presenta una fachada de concreto negro pulido fundida in situ. “La fachada se pulió en una superficie vertical, lo que resultó en cierta ondulación”, dijo Leif Johnson, PE, de Magnusson Klemencic Associates e ingeniero estructural de la ampliación del Museo de Arte de Saint Louis. “Este hecho ayudó al equipo de diseño a finalizar la decisión de utilizar grandes paneles prefabricados (tilt-up). Con la construcción de paneles prefabricados, los paneles se podían cortar, lijar y pulir horizontalmente para mejorar la calidad de la superficie terminada”.”
“La esencia de un buen diseño requiere una comprensión profunda y exhaustiva de los materiales que se utilizan —comentó Julie Bauer, arquitecta jefa de diseño de David Chipperfield Architects en ese momento—. Una gran parte de nuestro desafío en este proyecto, y francamente en todos nuestros proyectos, es aprender y desarrollar esta pericia. Incorporamos a nuestros contratistas y expertos en cada área respectiva desde el principio. Esto no era algo que pudiera ser simplemente teorizado; se realizaron muchas pruebas antes de que siquiera intentáramos desarrollar un producto final.”
El diseño de la mezcla de concreto de los paneles consta de varios elementos únicos, que incluyen grava Meramec, una piedra de río natural de Missouri, arena glacial, pigmento negro y roca de basalto de Dresser. Conocida como una de las rocas más duras de América del Norte, la roca de basalto es un basalto alterado o una roca volcánica (no porosa). Si bien la roca única en forma de canto rodado exhibe sutiles tonalidades de grises, azules, rojos, rosas y púrpuras, un color gris oscuro domina en su forma de agregado triturado.
“Los paneles son extremadamente hermosos”, según Steve Ladenberger, fundador y propietario de Fenix Construction Company. “Parecen enormes losas de granito negro. Nunca imaginé que el concreto pudiera lucir tan asombroso”.”
Fenix Construction Company, una importante contratista de concreto con sede en St. Louis y miembro de la Tilt-Up Concrete Association, fue seleccionada para el trabajo y sirvió como subcontratista de tilt-up. Las versiones iniciales de las especificaciones del proyecto eran extremadamente estrictas, rechazando cualquier panel con fisuras de cabello. Cuando los contratistas se negaron a presentar ofertas para el proyecto, las especificaciones se modificaron para permitir fisuras de 1/32”. A pesar de otras concesiones, las especificaciones se mantuvieron muy estrictas.
Los aspectos no tradicionales de este método de aplicación de paneles prefabricados de hormigón (tilt-up) continuaron con el diseño de mezcla arquitectónicamente único. Los paneles no soportan carga. Instalados en un edificio sellado, los paneles actúan como barrera contra la lluvia y tienen poca interacción con la estructura del edificio. “Los paneles no se mueven con el edificio en el plano del muro, lo cual es interesante”, explicó Johnson. “Los paneles son realmente su propio sistema lateral dentro del plano y solo dependen de los soportes del techo para el soporte fuera del plano”. Los muros de corte de hormigón y las columnas de tubos de acero rellenos de hormigón soportan el techo de viguetas de hormigón del edificio, ofreciendo flexibilidad en la planificación del espacio, grandes luces y oportunidades de iluminación natural. “Los paneles fundidos in situ se apoyan en la base de la losa del suelo (base sísmica) ya sea en vigas de hormigón que se extienden hasta las columnas o directamente en muros de cimentación, con conexiones deslizantes verticales y en el plano del muro en el techo”, dijo Johnson.
Debido a que los paneles no son estructurales, se fundieron y terminaron fuera de secuencia en relación con un proyecto tradicional de tilt-up. Cuando comenzó el trabajo de fundición en sitio, gran parte del edificio y la mayoría del estacionamiento subterráneo estaban completos. Ladenberger señaló: “Por lo general, somos de los primeros en el trabajo y en este proyecto fuimos de los últimos”.”
Los 23 paneles se formaron, se fundieron y se acabaron en lechos de fundición alrededor de la estructura. “Unos pocos paneles se fundieron sobre la cubierta ajardinada del estacionamiento. La cubierta ajardinada está diseñada para soportar cargas de tierra pesadas, por lo que las cargas impuestas por el proceso de construcción fueron manejables”, dijo Johnson. “Las grúas de elevación se colocaron fuera de la huella del edificio en ubicaciones estratégicas necesarias para colocar cada panel”. Los paneles de 22 pies de altura varían en ancho de 12 a 42 pies. Para controlar el agrietamiento, los paneles de siete pulgadas de espesor se diseñaron con una mayor rigidez, lo que resultó en un área de acero en sección transversal mayor que la del panel de concreto prefabricado promedio.
La tecnología empleada para levantar los paneles arquitectónicamente sofisticados es, irónicamente, de hace 40 o 50 años y rara vez se usa en trabajos tradicionales de “tilt-up”. Dado que los paneles se fundieron con la cara hacia arriba para permitir su acabado, la ubicación y el tamaño de los insertos de elevación eran un problema crítico. Scott Collins, PE, Gerente de Ingeniería de Leviat, miembro de apoyo de TCA —quien realizó el diseño de elevación y arriostramiento para el proyecto— fue contratado como consultor muy al principio del proceso. Según Collins, "Inicialmente, el deseo era eliminar por completo la necesidad de insertos de elevación en la cara del panel". Cuando se determinó que esto no era práctico, se sugirió utilizar pequeños insertos de bobina, creando un área afectada mucho más pequeña en la cara del panel. Fenix Construction Company produjo varias maquetas de diferentes estrategias de parcheo, demostrando que el pequeño agujero irregular podía ser acabado para parecer una pieza de agregado que se integraba a la perfección en la superficie terminada.
El montaje de los paneles se completó en dos pasos: Primero, el aparejo se conectó a placas de elevación giratorias unidas a los paneles con un perno enroscado en los insertos de bobina. Los paneles se levantaron a una posición vertical utilizando estos puntos de elevación y se arriostraron temporalmente desde el lado opuesto (sin terminar). Luego, el aparejo se transfirió de la cara del panel a insertos de elevación fundidos en el borde superior del panel. Finalmente, los paneles se levantaron en su lugar y se soldaron a la estructura mientras se colocaban.
Las grandes cornisas en varios paneles hicieron que el diseño de levantamiento fuera aún más complicado. El equipo de diseño deseaba evitar juntas en las esquinas del edificio. Los paneles de esquina se fundieron con cornisas de 42 pulgadas para lograr esto, proporcionando una apariencia exterior continua y monolítica. Carl Gregov, gerente de taller de Concrete Coring Company de Saint Louis, explicó cómo estas cornisas complicaron el proceso de pulido.
Las patas de retorno de los paneles se vertieron con una pulgada más de grosor que el resto del panel y se cortaron a medida con una sierra de concreto hidráulica sobre rieles. Se realizaron múltiples pasadas poco profundas para mantener el control y cumplir con las tolerancias extremadamente ajustadas. Debido al estrecho margen de error, los bordes de todos los paneles se sobre-vertieron y se cortaron a medida. Este proceso no solo aseguró la precisión dimensional de los paneles y un borde limpio y definido, sino que también redujo el tiempo necesario para pulir los voluminosos bordes y retornos. Además, al cortar los bordes después de haber pulido la cara de los paneles, el proceso de pulido pudo extenderse hasta el borde sin temor a astillarse.
Hacia la cara del panel, la distribución del agregado fue irregular. Debido a esto, y para obtener el acabado deseado por el equipo de diseño, el proceso de corte, rectificado y pulido tuvo que profundizar en el panel. Las almohadillas de diamante configuradas a medida, incluyendo dos tipos de roca dura extraordinarios, fueron diseñadas especialmente para la mezcla del proyecto. Se utilizó un compuesto de lechada para rellenar cualquier porosidad y se añadió un densificador para solidificar la lechada. Los paneles se terminaron con una almohadilla de pulido de resina de grano 1,500 y se sellarán una vez en su lugar.
Si bien las aplicaciones tradicionales de la tecnología tilt-up continúan dominando ciertos mercados (demostrando los mayores beneficios de velocidad, economía y seguridad), las aplicaciones no tradicionales, como la empleada en el Museo de Arte de Saint Louis, continúan abriendo nuevas puertas para el método. Con un precedente de uso en rápida expansión en proyectos de alto perfil que exigen un rendimiento extremo, una estética incomparable y soluciones sostenibles, junto con la larga historia del método de ofrecer un valor incomparable, espere que la construcción de hormigón tilt-up sea considerada con creciente regularidad para casi cualquier proyecto.
Una versión de este artículo, titulada “Frame/Façade”, apareció originalmente en el número 20-1 de la revista Tilt-Up Today.
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