Imaginación y orientación verde.

La arquitectura, la construcción, los edificios en las calles de nuestras ciudades y pueblos siempre han sido el escaparate más visual del estado actual de la tecnología y la tecnología. ¿Qué es un escaparate del siglo XIX?

Hoy es difícil hablar de un estilo o dirección dominante. Quizás esta es una característica muy común. esforzándose por un diseño ecológico, pero se entiende de diferentes maneras, ya veces lo que algunos consideran proyectos verdes, para otros incluso anti-eco. Así que no hay claridad ni siquiera en la tendencia arquitectónica más poderosa.

A menudo se habla de esto. Según el World Green Building Council, la energía necesaria para construir y operar edificios representa casi el 40 por ciento del total. Las emisiones globales de dióxido de carbono son mayores que las de todos los automóviles, aviones y otros vehículos del mundo.

Si la industria del cemento fuera un estado, sería la tercera fuente de emisiones de CO.₂ alrededor de China y los EE.UU. El hormigón, el material fabricado por el hombre más ampliamente utilizado, tiene una emisión asombrosamente alta: la producción y el uso de un metro cúbico produce suficiente dióxido de carbono para llenar toda una casa unifamiliar.

diseñadores verdes siguen buscando soluciones más acordes con el medio natural que los métodos tradicionales, con las menores emisiones y "fijación" de CO posibles₂.

Casas de diseño hechas de corcho o setas secas. Cada vez hay más inventos que capturan el dióxido de carbono y lo unen con otros materiales en forma de ladrillos, por ejemplo, de los que están hechos. eco-casas. Sin embargo, parece que una opción más realista y convincente es la madera contrachapada cruzada (CLT), un tipo de madera contrachapada industrial con capas gruesas de madera pegada en ángulo recto para mayor resistencia.

Aunque CLT tala árboles, utiliza una pequeña fracción del carbono liberado por el cemento y puede reemplazar el acero en edificios de baja y mediana altura (y porque los árboles absorben CO₂ de la atmósfera, la madera puede tener un balance de carbono positivo). El edificio CLT más alto del mundo se construyó recientemente en Noruega., es un barrio multifuncional, residencial y hotelero. Con 85 m de altura y 18 plantas, elegantemente acabado con abeto local, parece una alternativa real a las estructuras de hormigón y acero. Dedicamos un extenso informe a las estructuras de madera en constante crecimiento y CLT, publicado en MT hace un año.

Proyectos marinos verdes

Los proyectos y conceptos "verdes" audaces, publicados voluntariamente en los medios, a veces suenan muy radicales y fantásticos. De hecho, antes de que veamos las biociudades del futuro, se construirán más y más edificios que se parezcan al nuevo campus de Apple en California. Hasta el 80 por ciento del área que rodea el área redonda que se asemeja a un vehículo OVNI se ha convertido en un parque aquí.

Apple contrató a expertos universitarios en árboles para plantar las especies únicas de la zona. El campus se construyó en armonía con el medio ambiente, incluso en cuanto a la altura de los edificios. Todos los edificios no deben tener más de cuatro pisos. Aunque el edificio principal debería tener un tamaño dominante, en realidad no se elevará por encima del rascacielos. El campus cuenta con una fuente de energía de respaldo que, según el propio Steve Jobs, eventualmente se convertirá en la fuente principal, como pretende Apple. generar energía solarque será más limpio y más barato que desde la red y utilizará este último como respaldo.

En la primavera de 2015, Google también presentará un proyecto de estantería ecológica con un nuevo diseño de sede en Mountain View, California. El diseño del nuevo campus de Google fue desarrollado por dos arquitectos: Bjarke Ingels y Thomas Heatherwick. Incluye edificios de oficinas residenciales con cúpulas elevadas, carriles para bicicletas, amplios espacios verdes y pasillos rodantes. Sin duda, el proyecto de Google es también una respuesta al Campus 2 de Apple.

Los edificios individuales definitivamente no son suficientes para muchos diseñadores contemporáneos. Quieren construir y reconstruir barrios enteros y ciudades verdes. Vincent Callebaut, arquitecto y urbanista francés, ha demostrado un proyecto para convertir París en una ciudad verde e inteligente del futuro.

El concepto, que Callebaut llama "Smart City", combina un concepto "verde" de moda con soluciones tecnológicas de última generación. El plan es transformar la ciudad brillante en una amigable, en armonía con la naturaleza, conservando sus elementos históricos.

Las visualizaciones de Vincent Callebaut están llenas de "edificios verdes" que utilizan tecnologías de energía pasiva, reciclaje completo de agua, paredes verdes y jardines incluso en los pisos más altos. Las paredes de los edificios hechas de celdas de panal son sin duda responsables de generar energía a partir de la luz solar. Esta energía se utiliza principalmente para producir biocombustibles. rascacielos verdes deben combinar funciones residenciales y comerciales, lo que debe reducir la necesidad de desplazamientos y liberar las calles del exceso de tráfico.

Vale la pena recordar que la forma de pensar verde en la arquitectura también es fuertemente promovida por las autoridades modernas y las leyes establecidas. por ejemplo, en Francia, una ley de techado está en vigor desde 2015. De ahora en adelante, los techos de las instalaciones comerciales de nueva construcción deben cubrirse parcialmente con vegetación, de lo contrario. Esto debería ayudar a aislar el edificio, lo que resultaría en costos más bajos de calefacción en invierno y enfriamiento en verano, mayor biodiversidad, reducción de problemas de escorrentía al retener parte del agua de lluvia y control del ruido. Francia no es el primer país en introducir una política de techos verdes. Estos pasos ya se han tomado en Canadá y el Beirut libanés.

Los arquitectos están tratando de devolver la naturaleza a las ciudades. Combinar las propiedades de los organismos vivos con nuestro ingenio puede desdibujar la línea entre lo natural y lo artificial. Y nuestras vidas cambiarán para bien. Los pioneros están buscando formas de derribar los muros que hemos cercado y reemplazarlos con "muros vivos" cubiertos de tierra y vegetación y estructuras de vidrio llenas de algas. Por lo tanto, podrían usarse para convertir gases y producir energía. Incluso los sistemas biológicos más simples pueden absorber agua de lluvia, mantener la vida en una variedad de formas, atrapar contaminantes y regular la temperatura del aire.

La forma sigue el entorno

Los ecoproyectos radicales siguen siendo en su mayoría curiosidades. La realidad de la construcción moderna es el énfasis en la eficiencia energética de las estructuras de los edificios que se construyen para que cumplan con los más altos requisitos tanto en términos de economía como de operación. Este es un doble "eco" - ecología y economía. Los edificios energéticamente eficientes se caracterizan por una vivienda compacta, en la que se minimiza el riesgo de puentes térmicos y por tanto las pérdidas de calor. Esto es importante en términos de obtener buenos parámetros mínimos en relación con el área de las particiones externas, que se tienen en cuenta junto con el piso en el suelo, para el volumen total calentado.

En mayo de 2019, un grupo de estudios de arquitectura británicos llamado "Architects Declare" publicó un manifiesto que, junto con requisitos modestos (minimizar los desechos de construcción, controlar el consumo de energía), contiene suposiciones más ambiciosas, como minimizar la "vida". ciclo” - sobre la cantidad de CO₂ necesaria para la producción de hormigón o piedra de mina para energía de demolición. Una sugerencia particularmente controvertida para una industria acostumbrada a deshacerse de edificios viejos y empezar de nuevo fue que las estructuras existentes deben modificarse y mejorarse en lugar de demolerse.

Sin embargo, como muchos han señalado, en realidad no existe un consenso sobre lo que realmente significa la arquitectura y la construcción "sostenibles". Cuando ahondamos en discusiones sobre este tema, inevitablemente nos encontramos en un laberinto de opiniones e interpretaciones. Algunos insistirán en volver a materiales de construcción centenarios como una mezcla de tierra y paja, otros apuntarán a edificios como el hotel de lujo de Ámsterdam, construido en parte con hormigón recuperado y con una fachada "inteligente" que controla el interior temperatura. como ejemplo del camino correcto.

Para algunos, un edificio sostenible es aquel que vive en armonía con su entorno, utilizando materiales locales, madera, mortero con arena de cantera local, piedra local. Para otros, no hay arquitectura ecológica sin paneles solares y calefacción geotérmica. Los expertos se preguntan si los edificios sostenibles deben ser sostenibles para maximizar la energía necesaria para construirlos, o ¿deben biodegradarse gradualmente cuando la demanda desaparece?

El pionero del ecodiseño en arquitectura y construcción es el célebre arquitecto Frank Lloyd Wright, quien en los años 60 abogó por estructuras que surgieran y funcionaran en armonía con el entorno, y la famosa villa en cascada diseñada en Pensilvania se convirtió en la expresión tangible de estas aspiraciones. Sin embargo, no fue hasta la década de XNUMX que los arquitectos comenzaron a pensar más en cómo diseñar en armonía con la naturaleza en lugar de tratar de dominarla. En lugar del principio modernista de "la forma sigue a la función", el arquitecto noruego Kjetil Tredal Thorsen propuso un nuevo eslogan: "la forma sigue al entorno".

A principios de los 90, Wolfgang Feist, profesor de la Universidad de Innsbruck, creó el concepto de la "casa pasiva", una casa pasiva que lleva muchos años extendiéndose por el continente europeo, aunque no se puede decir que fuera masiva. -producido Se trata de hacer que los edificios sean "pasivos" mediante la reducción de su dependencia de los sistemas de calefacción y refrigeración intensivos en energía "activa" y, en cambio, hacer un mejor uso del sol, el calor corporal de los ocupantes e incluso el calor irradiado por los electrodomésticos. En 1991 se construyó un prototipo de edificio de apartamentos en Darmstadt, Alemania. Feist y su familia estuvieron entre los primeros inquilinos.

En edificios pasivos, el énfasis está en un aislamiento perfecto. Se trata de un embalaje térmico cuidadosamente diseñado, lo más hermético posible, con una temperatura interna controlada por sistemas de ventilación de aire incorporados y sistemas de recuperación de calor. Los mejores diseños pasivos proporcionan una reducción del 95% en las facturas de calefacción promedio, una reducción significativa en las emisiones. Los mayores costos de construcción se compensan con menores costos de operación.

Sin embargo, muchos arquitectos con mentalidad ambiental tienen serias dudas sobre si una casa pasiva es un proyecto de pensamiento ecológico. Si el objetivo es mantenerse en forma con el medio ambiente, ¿por qué construir un espacio cerrado hermético con ventanas de triple acristalamiento donde abrir las ventanas para escuchar el canto de los pájaros interrumpe el flujo de energía del edificio? Además, los estándares de arquitectura pasiva tienen sentido principalmente en climas donde los inviernos son bastante fríos y los veranos a veces calurosos, como en Europa Central, Escandinavia. Por el contrario, en la Gran Bretaña templada marítima tiene mucho menos sentido.

Y si no solo en casa para ahorrar energía, pero también, por ejemplo, para purificar el aire? Investigadores de la Universidad de California, Riverside, han probado un nuevo tipo de teja que, según dicen, puede descomponer químicamente la misma cantidad de óxidos de nitrógeno dañinos en la atmósfera que emite un automóvil promedio en un año. Otra estimación dice que un millón de techos cubiertos con este tipo de tejas eliminan del aire 21 millones de toneladas de estos compuestos por día.

La clave para los techos nuevos es la mezcla de dióxido de titanio. Bombearon compuestos de nitrógeno nocivos en una "cámara atmosférica" ​​e irradiaron las baldosas con radiación ultravioleta, lo que activó el dióxido de titanio. En varias muestras, el revestimiento reactivo se eliminó del 87 al 97 por ciento. sustancias nocivas. dióxido de titanio. Actualmente, los inventores están considerando la posibilidad de "manchar" toda la superficie de los edificios con esta sustancia, incluidas las paredes y otros elementos arquitectónicos.

A pesar del choque de conceptos sobre la edificación residencial, la ola verde de la reurbanización global quiere penetrar más en todos los barrios, el paisaje y el entorno. Hoy utiliza el diseño ambiental computarizado, es decir, CAED(). Usando la práctica de PermaGIS (), puede diseñar y crear granjas, granjas, aldeas, pueblos y ciudades que se autorrecuperen.

Impresión y almohadillas

No solo está cambiando el alcance del diseño, sino también el rendimiento. En marzo de 2017, se supo que en los Emiratos Árabes Unidos planean construir el primer rascacielos del mundo creado con tecnología de impresión 3D. Los planes fueron anunciados por Cazza Construction, una startup de Dubai.

“El uso de la tecnología de impresión 3D reducirá los costos de construcción en un 80 por ciento, ahorrará hasta un 70 por ciento de tiempo y reducirá el uso de mano de obra en un 50 por ciento”, dijo la ingeniera Munira Abdul Karim, directora local del Departamento de Implementación de Proyectos de Desarrollo de Infraestructura. Anteriormente, las autoridades de Dubái anunciaron planes para una estrategia moderna de impresión 3D, según la cual para 2030 todos los edificios de Dubái se crearán con impresión 25D.

Ya en marzo de 2016 se construyó en Dubái el primer edificio de oficinas construido con esta tecnología. Su superficie útil era de 250 m.². El objeto fue creado en colaboración con la empresa china Winsun, conocida por ser la primera casa de impresión 3D. En el otoño de 2019, se erigió en Dubái (3) el edificio impreso en 1D más grande del mundo.

1. El edificio impreso en 3D más grande del mundo en Dubái.

Los primeros edificios residenciales conocidos en el mundo para uso normal utilizando esta técnica se construyeron unos 5 años antes en China. Esto fue hecho por la compañía Winsun antes mencionada. En ese momento, se construyeron una villa de dos pisos y un edificio residencial de varios pisos. Todo el proceso de construcción tomó 17 días y fue un éxito. Para imprimir el edificio se utilizó una mezcla de hormigón, plástico y yeso reforzado con fibra de vidrio. El costo de implementación resultó ser dos veces menor que el precio que se habría gastado en la construcción de una instalación similar utilizando tecnologías tradicionales.

En marzo de 2017, la empresa americana Apis Cor presentó el primer edificio residencial, que se construyó en tan solo 24 horas. El edificio fue construido en Stupino (región de Moscú). Los elementos estructurales no se hicieron en el taller de producción. La impresora 3D los imprimió en el sitio de construcción. Primero, se creó una estructura de pared completa. Luego, el impresor salió del edificio e imprimió el techo, que fue instalado por los trabajadores. Las habitaciones no requirieron enyesado. Los únicos elementos estructurales creados fuera del sitio de construcción fueron puertas y ventanas. El área de la casa impresa por Apis Cor era pequeña, solo 38 mXNUMX.². Apis Cor informa que el costo total de construcción fue de $10. Los mayores gastos fueron para la compra de puertas y ventanas. Entonces, comenzó a multiplicarse la información sobre los proyectos realizados con la técnica de impresión 3D.

Además, la impresión no es sólo en casa. El primero del mundo se instaló en los Países Bajos en otoño Puente para bicicletas de hormigón impreso en 3D. El diseño es el resultado de una colaboración entre la Universidad Tecnológica de Eindhoven y la empresa constructora BAM. El puente, o más bien la pasarela sobre el río Pelse Loup en Gemerte, tiene 8 m de largo y 3,5 m de ancho.El crucero se imprimió en segmentos de un metro de largo ensamblados en el sitio y colocados entre dos pilares. La pasarela también se imprimió en España.

La tecnología de casas impresas en 3D, además del rápido ritmo de ejecución y bajo costo, ofrece muchas oportunidades antes desconocidas. Los edificios impresos pueden tomar cualquier forma que sea significativamente diferente de los construidos con métodos tradicionales. Solo se cuestiona la viabilidad y la comodidad de los edificios para los residentes. Las imprentas aparecieron hace solo unos años. Nadie ha realizado aún exámenes completos del estado técnico de las imprentas a largo plazo.

Además, se está desarrollando la tendencia de la construcción modular. El sueño de los edificios, ya sean residenciales o comerciales, construidos fácilmente con ladrillos, como LEGO, no pierde popularidad. Ya no son los elementos prefabricados y la “gran losa” lo que nos puede haber alejado un poco de este tipo de técnicas. Está surgiendo una forma de pensar más creativa que enfatiza la posibilidad de usar diferentes configuraciones de bloques de construcción.

La creación de bloques de módulos listos para usar en empresas industriales, incluido el uso de tecnología de impresión 3D, para su uso en la construcción tiene ventajas bastante obvias. No es necesario, por ejemplo, recolectar materiales en el sitio de construcción o proporcionar caminos para su transporte durante mucho tiempo. Las fábricas suelen estar ubicadas cerca de centros de transporte, terminales, puertos, lo que facilita enormemente el transporte de materiales y reduce los costos. Además, las fábricas, a diferencia de las obras de construcción, pueden continuar trabajando las XNUMX horas.

edificio modular ahorra tiempo. En el acto, no es necesario esperar a que finalice una etapa para iniciar la siguiente. Se pueden hacer diferentes elementos en diferentes lugares, luego entregarlos y ensamblarlos de acuerdo con el plan y el cronograma. Según el American Modular Institute, se crean entre el 30 y el 50 por ciento de los proyectos modulares. más rápido que los tradicionales. La cantidad de residuos en la construcción también se reduce significativamente, ya que los residuos de las plantas industriales pueden reciclarse. La producción de "ladrillos" en las fábricas también es una calidad de mano de obra potencialmente más alta, porque las condiciones de producción son más favorables para esto que el "descanso" y mayor seguridad de los empleados, porque. el taller es más fácil de controlar y controlar que el sitio de construcción al aire libre.

Sin embargo, la construcción a partir de bloques impone nuevos requisitos, por ejemplo, en cuanto a la precisión del montaje. En este tipo de proyectos, todas las instalaciones eléctricas e hidráulicas forman parte de los módulos plegables. Al ensamblar, los cables o canales deben coincidir perfectamente, conectarse de inmediato, como si fuera "en un clic". La difusión de tales métodos también requerirá nuevos niveles de estandarización.

Por lo tanto, en esta técnica, la importancia de los sistemas como BIM (inglés) - modelado de información sobre edificios y estructuras, comienza a aumentar. Un modelo es una representación registrada digitalmente de las propiedades físicas y funcionales de un objeto de construcción. El software de diseño asistido por computadora se utiliza para la simulación. El modelo se crea utilizando objetos XNUMXD como pared, techo, techo, techo, ventana, puerta, a los que se les asignan los parámetros apropiados. Los cambios en los elementos que componen el modelo se reflejan en la representación tridimensional del modelo, en las listas de datos geométricos y materiales.

Sin embargo, algunos ejemplos de ellos empañan el entusiasmo por las construcciones prefabricadas. Dos pisos y medio, más de nueve metros por día: a tal ritmo, según los anuncios en voz alta, se suponía que se levantaría el rascacielos Sky City en la ciudad china de Changsha. La altura del edificio era de 838 metros, 10 metros más que el actual poseedor del récord de Dubái, Burj Khalifa.

Este ritmo fue anunciado por la empresa Broad Sustainable Building, que construyó el objeto a partir de elementos prefabricados que solo deberán conectarse entre sí cuando se entreguen en el sitio de construcción. Solo tomó cuatro meses preparar las casas prefabricadas. Sin embargo, debido a problemas de estabilidad estructural, el trabajo se detuvo poco después de que se completaran los primeros pisos en julio de 2013.

Mezclando estilos e ideas.

Además de los edificios de gran altura, sobre los que escribimos más de una vez en MT, y dejando de lado los numerosos proyectos verdes que hemos descrito, en el siglo XIX se están creando una gran cantidad de proyectos arquitectónicos muy interesantes. A continuación se muestran algunos diseños interesantes seleccionados.

Por ejemplo, en la ciudad francesa de Ouagny, se creó una extraordinaria sala de conciertos Metaphone (2), que los diseñadores de la oficina de Herault Arnod Architectes concibieron como un instrumento musical independiente. Todos los elementos de la estructura del edificio deben "armonizarse" para crear y amplificar los efectos acústicos.

El edificio consiste en un marco de hormigón negro. Las superficies se revisten con varios tipos de materiales, desde acero o acero Corten de alta calidad hasta vidrio y madera. El sonido generado en el interior de la sala se transmite a través de elementos estructurales al vestíbulo del edificio y al exterior. Aquí no solo suena la acústica. Los paneles de pared vibrantes están conectados por cables y conducen al panel de control. La música producida por Metaphone también tiene un carácter electroacústico. Puedes "tocar" este enorme instrumento. Los arquitectos contrataron al músico Louis Dandrel para crear esta estructura. El techo del edificio está cubierto en gran parte con paneles solares. E incluso sirven como resonadores.

Hay muchos otros edificios modernos interesantes y no siempre conocidos. Por ejemplo, Linked Hybrid (3) es un complejo de ocho edificios residenciales interconectados construidos entre 2003 y 2009 en Beijing. Los complejos constan de ocho edificios interconectados con 664 apartamentos. En los pasajes entre los edificios, ubicados entre los pisos doce y dieciocho, hay, entre otras cosas, una piscina, un gimnasio, una cafetería y una galería. El complejo cuenta con pozos profundos que dan acceso a fuentes termales.

Otra nueva estructura inusual es Absolute World (4), que consiste en dos rascacielos de más de cincuenta pisos en Mississauga, un suburbio de Toronto. El ángulo de rotación del edificio alcanza los 206 grados. Aunque el proyecto se planeó originalmente como una sola torre, las habitaciones del proyecto original se agotaron tan rápido que se planeó un segundo edificio. La estructura también se llama las torres de Marilyn Monroe.

4. Paz absoluta en Toronto

Hay bastantes proyectos posmodernos interesantes en el mundo que se salen de las cajas. por ejemplo, la sede de BMW Welt en Alemania, la Ciudad de las Artes y las Ciencias de Valencia, diseñada por el famoso Santiago Calatrava, la Casa da Música de Oporto o la Filarmónica del Elba en Hamburgo. Y la Sala de Conciertos Disney (5), aunque diseñada por Frank Gehry en el siglo XX, fue creada en el XXI recordando al famoso Museo Guggenheim de Bilbao.

5. Sala de conciertos Disney - Los Ángeles

Característicamente, los diamantes más llamativos de la arquitectura de nuestro tiempo se crean en gran medida en Asia, y no en Europa o América. La Ópera Zaha Hadid en Guangzhou (6) y el Centro Nacional de Artes Escénicas Paula Andreu en Beijing (7) son solo algunos de los muchos ejemplos.

6. Ópera de Cantón

7. Centro Nacional de Artes Escénicas - Beijing.

, salas de conciertos y museos. Los creadores en esta área crean complejos y estructuras completos que desafían la definición. Entre ellos, los impresionantes jardines junto a la bahía de Singapur (8) o la sombrilla Metropol (9), construida con madera de abedul a casi 30 metros sobre el centro de Sevilla.

8. Jardines junto a la bahía - Singapur

9. Metropol Paraguas - Sevilla

Los arquitectos están mezclando estilos y las nuevas tecnologías de construcción les permiten hacer mucho más cuando se trata de crear sólidos y conexiones. Basta con mirar varios proyectos de casas modernas ordinarias (10, 11, 12, 13) para ver lo que puede pagar y ver en la arquitectura de hoy.

10. Edificio de viviendas del siglo XIX I

11. Edificio de viviendas del siglo II II

12. Edificio de viviendas del siglo XVI III

13. Edificio de viviendas del siglo IV