Materiales locales y técnicas ordinarias

Por Mitch Bloomquist, director ejecutivo, Tilt-Up Concrete Association

Imágenes por Simón Menges

El arquitecto cívico, planificador urbano y activista, Sir David Alan Chipperfield CH, ha sido seleccionado como el ganador del Premio de Arquitectura Pritzker 2023, el galardón que se considera internacionalmente como la máxima distinción en arquitectura. Chipperfield es el 52.º ganador del Premio de Arquitectura Pritzker; reside en Londres y dirige oficinas adicionales en Berlín, Milán, Shanghái y Santiago de Compostela.

El jurado de la convocatoria del Premio de 2023 afirma, entre otras cosas: “Este compromiso con una arquitectura de presencia cívica subestimada, pero transformadora, y la definición —incluso a través de encargos privados— del dominio público, siempre se lleva a cabo con austeridad, evitando movimientos innecesarios y alejándose de tendencias y modas, lo cual constituye un mensaje mucho más relevante para nuestra sociedad contemporánea. Esta capacidad de destilar y trabajar en operaciones de diseño meditadas es una dimensión de la sustentabilidad que no ha sido obvia en los últimos años: la sustentabilidad como idoneidad, no solo elimina lo superfluo, sino que también es el primer paso para crear estructuras capaces de perdurar, tanto física como culturalmente. El jurado de la convocatoria elogia el uso que hace Chipperfield de “materiales locales de manera suntuosa, técnicas ordinarias en estructuras complejas”, una observación que describe impecablemente una obra selecta de 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, estamos analizando el proyecto y su increíblemente hermosa aplicación de la tecnología tilt-up.

El Museo de Arte de St. Louis, ubicado en Forest Park en St. Louis, Missouri, se alza sobre la colina Art Hill, con vistas a la Gran Cuenca, el principal punto de encuentro de la Feria Mundial de 1904. El museo alberga una de las colecciones de arte más completas de Norteamérica. El Museo de Arte de St. Louis, fundado en 1879, dedica su misión a coleccionar, presentar, interpretar y preservar obras de arte de la más alta calidad a través del tiempo y las culturas; educar, inspirar el descubrimiento y elevar el espíritu humano, además de conservar un legado de logros artísticos para la gente de St. Louis y el mundo.

Fue diseñado por el reconocido 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 Saint Louis fue el único edificio de la Feria Mundial diseñado para ser permanente. El edificio ha pasado por varias modificaciones y ampliaciones, incluyendo un pabellón administrativo, un auditorio y un pabellón de conservación, agregados entre 1980 y 1985. Una ampliación importante de una galería (el Edificio Este) diseñada por el arquitecto londinense David Chipperfield se inauguró en 2013.

Sin alterar la monumentalidad del edificio original del museo de Cass Gilbert ni su relación con la histórica Gran Cuenca, la ampliación de Chipperfield rompe de manera sensible con esa simetría y lenguaje formal al extenderse hacia el parque en varias direcciones. El contraste evidente creado por la simplicidad y oscuridad de la ampliación mantiene pura la admiración del edificio original. Establece una actitud algo sumisa al tiempo que conserva su sentido de monumentalidad.

El director del Museo de Arte de Saint Louis, Brent Benjamin, describe la ampliación como “un enfoque francés del siglo XIX en la construcción de un edificio. Y esto dará una sensación mucho más orgánica. Se tendrá la sensación de estar sentado entre árboles”.

La ampliación de 200,000 pies cuadrados ofrece un nuevo espacio de galerías, una entrada de fácil acceso, un espacio público, un nuevo restaurante con vistas a Art Hill y más de 300 lugares de estacionamiento en un garaje subterráneo. Aunque es extensa, la ampliación tiene una apariencia exterior relativamente discreta. La parte visible del edificio sobre el nivel del suelo consiste en grandes y pulcros tramos de vidrio y planos monumentales de concreto negro sumamente pulido. El brillo de la fachada aporta una enorme profundidad a la superficie y refleja el parque circundante, haciendo que se integre cómodamente con el paisaje.

“En lugar de estar hecho con paneles algo pequeños, este edificio está formado de paneles enormes y monumentales que son apropiados para un edificio público que estará aquí durante un siglo más, uno que tendrá una relación con Cass Gilbert en cuanto a su escala”, dice Benjamin. “La idea fue tener un planteamiento más refinado hacia el concreto”.

Desde el principio se deseó tener una fachada de concreto monolítico y oscuro. El equipo de diseño recorrió el Museo de Bellas Artes de Liechtenstein, que presenta una fachada de concreto negro pulido colado en el lugar. “La fachada se pulió sobre una superficie vertical, lo que terminó provocando ondulaciones”. Según Leif Johnson, P.E. de Magnusson Klemencic Associates, ingeniero estructural de la ampliación del Museo de Arte de Saint Louis, “Este dato ayudó al equipo de diseño a tomar la decisión de usar paneles de tilt-up grandes. Con la construcción de tilt-up, los paneles se cortarían, rectificarían y pulirían de manera horizontal para mejorar la calidad de la superficie acabada”.

“La esencia de un buen diseño requiere una comprensión profunda y completa de los materiales que se están utilizando”, dijo Julie Bauer, arquitecta de diseño líder 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 experiencia. Trajimos a nuestros contratistas y expertos en cada área respectiva desde el principio. Esto no era algo en lo que simplemente podíamos especular, se llevaron a cabo muchas pruebas antes de siquiera intentar desarrollar un producto final”.

El diseño de la mezcla de concreto de los paneles consiste en varios elementos singulares, incluida gravilla Meramec, una piedra de un río natural de Missouri, arena glacial, pigmento negro y roca trapeana de Dresser Trap Rock. Conocida como una de las rocas más duras de Norteamérica, es una roca alterada de basalto o volcánica (no porosa). Si bien la roca singular en su forma de piedra grande presenta tonos sutiles de gris, azul, rojo, rosado y morado, el color gris oscuro domina en su forma de agregado triturado.

“Los paneles son extremadamente hermosos”, según Steve Ladenberger, fundador y dueño de Fenix Construction Company, “parecen losas enormes de granito negro. Nunca imaginé que el concreto podía tener una apariencia tan asombrosa”.

Fenix Construction Company, un contratista de concreto con sede en St. Louis y miembro de la Tilt-Up Concrete Association, recibió el trabajo y sirvió como subcontratista de tilt-up. Las versiones tempranas de las especificaciones del proyecto eran extremadamente estrictas, pues rechazaban cualquier panel que tuviera incluso grietas finas. Cuando los contratistas se negaron a cotizar para el proyecto, las especificaciones se modificaron para permitir grietas de 1/32” y algunas otras concesiones, pero siguieron siendo muy estrictas.

Los aspectos no tradicionales de esta aplicación del método de construcción de hormigón tilt-up se reflejaron en el diseño arquitectónico único de los paneles. Los paneles no eran portantes. Al instalarse en un edificio hermético, los paneles actúan como una pantalla pluvial y tienen poca interacción con la estructura del edificio. “Los paneles no se mueven con el edificio en el plano de la pared, lo cual es interesante”. Los paneles realmente son su propio sistema lateral en el plano y solo dependen de los soportes del techo para el soporte fuera del plano”, explicó Johnson. Los muros cortantes de concreto y las columnas de tubo de acero con relleno de concreto sostienen el techo con vigas de casetón de concreto, lo que ofrece una planificación flexible del espacio, tramos largos y oportunidades para la luz natural. “Los paneles colados en el lugar se sostienen con bases en la losa del suelo (base sísmica), ya sea desde las vigas de concreto que se extienden hasta las columnas o directamente sobre los muros de cimentación”, dijo Johnson, “con conexiones deslizantes verticales y en el plano de la pared situadas en el techo”.

Dado que los paneles no son estructurales, se moldearon y acabaron fuera de secuencia en comparación con un proyecto de concreto prefabricado tradicional. A medida que comenzó el trabajo de moldear en sitio, gran parte del edificio y la mayor parte del estacionamiento subterráneo ya estaban terminados. Ladenberger señaló: “Normalmente somos de los primeros en llegar a una obra y en este proyecto, fuimos de los últimos”.

Los 23 paneles se encofraron, colaron y acabaron sobre camas de colado que rodearon la estructura. “Algunos paneles se colaron en la cubierta de paisajismo sobre el estacionamiento. La cubierta de paisajismo está diseñada para cargas de tierra pesada, así que las cargas impuestas por el proceso de construcción fueron aceptables”, comentó Johnson. “Las grúas de elevación se colocaron afuera de la huella del edificio en lugares estratégicos necesarios para colocar cada panel”. Los paneles de 22 pies de altura variaron en anchos de 12 pies a 42 pies. Para controlar el agrietamiento, los paneles de 7 pulgadas de grosor se diseñaron para tener una mayor rigidez que resultó en un área de acero transversal más alta que en los paneles de tilt-up promedio.

La tecnología empleada para levantar los paneles arquitectónicamente sofisticados tiene, irónicamente, entre 40 y 50 años de uso y rara vez se utiliza en trabajos de tilt-up tradicionales. Dado que los paneles se colocaron boca arriba para permitir el acabado, la ubicación y el tamaño de los insertos de elevación fueron un aspecto fundamental. Scott Collins, ingeniero profesional, gerente de ingeniería de Leviat y miembro patrocinador de la TCA, quien realizó el diseño de elevación y arriostramiento del proyecto, fue contratado como asesor desde el inicio del proceso. Según Collins, “Inicialmente, se quería eliminar por completo la necesidad de insertos de elevación en la cara del panel”. Cuando se determinó que esto era poco práctico, se sugirió utilizar pequeños insertos en espiral, que creaban un área afectada mucho más pequeña en la cara del panel. Fenix Construction Company produjo varios prototipos de diferentes estrategias de reparación que demostraron que el pequeño orificio irregular podía acabarse para que se viera como un trozo de agregado mezclado a la perfección con la superficie acabada.

El montaje de los paneles se completó en dos pasos. Primero, los aparejos se amarraron a las placas giratorias de levantamiento conectadas a los paneles con un perno roscado en los insertos en espiral. Los paneles se levantaron a una posición vertical usando estos puntos de levantamiento y se arriostraron temporalmente desde el lado opuesto (sin acabado). Luego los aparejos se transfirieron desde la cara del panel a los insertos de levantamiento fundidos en el borde superior del panel. Finalmente, los paneles se levantaron a su lugar y se soldaron a la estructura mientras se colocaban.

Las vueltas grandes en diferentes paneles hicieron que el diseño de levantamiento fuera aún más complicado. El equipo de diseño quería evitar juntas en las esquinas del edificio. Los paneles de las esquinas se colaron con vueltas de 42 pulgadas para lograr esto, lo que proporcionó una apariencia exterior monolítica y continua. Carl Gregov, Gerente de Taller en Concrete Coring Company of Saint Louis, explicó cómo estas vueltas complicaron el proceso de pulido.

Las patas de las vueltas de los paneles se vertieron con 1 pulgada más de grosor que el resto del panel y se cortaron a ras al ancho con una sierra de concreto eléctrica hidráulica sobre un riel. Se dieron muchas pasadas superficiales para mantener el control y cumplir con las tolerancias extremadamente estrictas. Debido a un margen pequeño para errores, todos los bordes de los paneles se vertieron en exceso y se cortaron al tamaño correcto. Este proceso no solo aseguró la exactitud de la dimensión de los paneles y un borde exacto, sino también redujo el tiempo necesario para pulir los bordes y las esquinas laboriosas. Además, al cortar los bordes después de pulir la cara de los paneles, el proceso de pulido podía llevarse hasta el borde sin miedo de astillarlo.

Hacia la cara del panel, la distribución del agregado fue irregular. Debido a esto y para obtener el acabado que deseaba el equipo de diseño, el corte, el desbaste y el proceso de pulido tuvieron que ingresar a mayor profundidad en el panel. Las almohadillas de diamante configuradas a medida, incluidos dos tipos de roca extraordinariamente dura, fueron diseñadas especialmente para la mezcla del proyecto. Se utilizó un compuesto de lechada para rellenar cualquier porosidad y un densificador para fortalecer la lechada. Los paneles se acabaron con una almohadilla pulidora de resina de 1,500 granos y se sellarán una vez que estén en su lugar.

Aunque las aplicaciones tradicionales de la tecnología tilt-up continúan dominando ciertos mercados (lo cual demuestra los mejores beneficios de velocidad, economía y seguridad), las aplicaciones no tradicionales, como en el Museo de Arte de Saint Louis, continúan abriendo nuevas puertas para el método. Con un precedente que se expande rápidamente sobre su uso en proyectos de alto perfil que exigen un desempeño extremo, estética incomparable y soluciones sustentables, junto con la larga historia del método de ofrecer un valor inigualable, esté atento ya que la construcción de concreto tilt-up será considerada cada vez más para casi cualquier proyecto.

Una versión de este artículo, titulada “Marco/Fachada” (Frame/Façade), apareció originalmente en la edición 20-1 de la revista Tilt-Up Today.