Brock Commons

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ACTON OSTRY ARCHITECTS INC

Acton Ostry Architects es un despacho de arquitectura canadiense con experiencia en la realización de proyectos residenciales y equipamientos públicos. La investigación rigurosa y el diseño innovador les ha permitido ser líderes en el avance de la construcción de madera en altura.

Con un enfoque de diseño sencillo, su arquitectura incorpora el uso de nuevas teconologías y amplía el modo de aplicación y las prestaciones de los materiales seleccionados para sus obras. Con ello contribuye a dar respuesta a aspectos sociales, ambientales y del lugar, manteniendo un lenguaje arquitectónico actual.

La sostenibilidad es una de las bases de sus proyectos, incorporando estategias de diseño para conseguir un equilibrio entre la gestión ambiental y social y lograr entornos saludables y de bajo impacto. Por este motivo son miembros del Canada Green Building Council y del Canadian Passive House Institute.

BROCK COMMONS: DIGITALIZACIÓN Y PREFABRICACIÓN

Brock Commons se erige en el campus de la Universidad de Columbia Británica. Una institución pionera en el desarrollo de la construcción de madera y con el objetivo de ser un centro de diseño sostenible e innovador. Con experiencia en edificaciones de madera en el mismo campus, UBC demuestra la posibilidad de construir con sistemas avanzados, promoviendo el uso de madera de ingeniería en edificios de altura. De este modo, Brock Commons se posiciona como el edificio de uso residencial mixto más alto del mundo construido principalmente en madera, en 2017, el año de su construcción. El edificio, de cincuenta y cuatro metros de altura, ofrece alojamiento para los estudiantes, centros académicos y espacios de ocio para el campus.

Junto con la voluntad de avanzar en el diseño y construcción en madera en Canadá, el edificio tiene el propósito de promover el uso de materiales de origen local, con una visión de responsabilidad medioambiental y la aplicación de tecnologías innovadoras.

CONSTRUCCIÓN HÍBRIDA

Las posibilidades de la madera, y el avance tecnológico en la industria de este material permiten la construcción en altura con sistemas constructivos más sostenibles y respetuosos con el medioambiente. El diseño del edificio viene marcado por la capacidad de transmitir las cargas verticales, y por su comportamiento frente a las acciones horizontales, de viento y sismo, a las que el edificio está expuesto. Estos dos componentes determinan la estrategía constructiva de la obra. Dada la ubicación de la obra, los requisitos de diseño y los ajustados plazos de construcción se opta por una estructura híbrida, que combina la madera, el acero y el hormigón.

El edificio se define con una estructura principal de madera que se apoya sobre una base de hormigón armado que configura la planta baja de la edificación y es el elemento transitorio entre el terreno y la primera planta del edificio. A partir de esta planta emerge la estructura de madera que se configura a través del uso de distintas maderas de ingeniería según los requerimientos a los que deben dar respuesta. Por su capacidad de trabajar en dos direcciones, se opta por utilizar madera contralaminada CLT para la creación de los forjados. Dichos forjados descansan sobre unos pilares, mayormente de madera laminada encolada GLT, que se combina, en zonas de alta carga, con pilares de madera paralela PSL por sus mejores prestaciones en cuanto a resistencia a compresión. La conexión entre los distintos elementos de madera se realiza mediante conectores de acero. A su vez, dos núcleos de hormigón recorren toda la altura del edificio, generando la comunicación vertical del edificio y rigidizando toda la estructura de madera. La continuidad de estos dos elementos permiten transmitir las fuerzas horizontales, recibidas a través de los forjados, hasta la cimentación.

CONSTRUCCIÓN HÍBRIDA

La apuesta por construir principalmente con estructura de madera aporta ligereza en la edificación, en contraposición a un edificio enteramente construido con hormigón. La disminución del peso propio del edificio se relaciona directamente con el dimensionado de la cimentación, que pasa a ser menor, en cantidad y en tamaño, y menos profunda. La optimización de material y de medios destinados a su construcción reducen el coste de la obra. La construcción con elementos prefabricados de madera permite reducir el tiempo en obra, gracias al diseño previo elaborado en taller y a la posibilidad de construir en seco, garantizando una construcción rápida y limpia. Al mismo tiempo, el uso de madera disminuye el impacto ambiental, reduciendo las emisiones de CO2.

No obstante, la voluntad de edificar en madera conlleva a disponer de menor masa construida, y en consecuencia, su comportamiento frente al sismo es más limitado. El aumento exponencial de las acciones horizontales en la construcción en altura, restringía el uso total de la madera en los núcleos de comunicación, siendo necesaria la complementación de la estructura de madera con la de hormigón para mejorar la estabilidad lateral del edificio. Así pues, la estructura híbrida permite explotar los beneficios de cada material y conseguir una estructura final eficiente.

FACHADA UNITIZED

La industrialización determina la definición de la fachada. La envolvente del edificio se configura a través de un sistema de fachada ligera, basado en la elaboración de varias unidades de módulos prefabricados. La fachada Unitized se caracteriza por la completa prefabricación de los componentes, desarrollando cada uno de sus elementos e integrándolos en una unidad.

El proceso de conformación de la unidad se inicia con las operaciones encargadas de definir su forma. Para ello se dispone una estructura de perfiles de acero extrusionados. El bastidor metálico, forma parte del componente final de la fachada, aportando la capacidad mecánica y siendo la base sobre la cual colocar el resto de componentes, responsables de definir las prestaciones y los acabados de la fachada.

En este caso, el panel de yeso hidro-repelente, la barrera de vapor y el aislamiento térmico de lana de roca configuran el desarrollo del sistema de fachada, que da respuesta a el rendimiento energético, acústico y climático. Como revestimiento final se aplica paneles laminados de alta presión, compuesto con fibras de madera impregnadas con resinas termoestables, que se combina con las distintas aperturas de ventanas. La totalidad de estos componentes llegan a obra formando una unidad completamente definida. La fachada prefabricada, instalada in-situ, se complementa con los componentes del interior del edificio, siendo estos el aislamiento térmico interior, la barrera de vapor y la capa final de yeso que garantiza la protección contra el fuego.

La prefabricación del sistema de fachada permite cubrir la distancia entre forjados y optimizar el proceso de instalación en obra en un menor plazo de tiempo. La eficiencia en los diseños, la estandarización y la automatización de la producción minimizan las tolerancias de fabricación y facilitan el montaje.

DIGITALIZACIÓN Y ELABORACIÓN DE PROTOTIPOS

En fase de diseño se creó un único modelo virtual del edificio en 3D donde estaban representados todos los elementos que conforman el edificio: estructura, envolvente, particiones, acabados interiores, instalaciones, entre otros, consiguiendo un grado de definición muy detallado. El modelo es el resultado de un desarrollo colaborativo y multidisciplinar de los distintos agentes que intervienen en la obra. Dada su capacidad de integración de los componentes y sistemas, permite convertirse en una herramienta clave en el desarrollo del diseño y toma de decisiones en la fase proyectual de la obra, así como también durante el proceso de fabricación de los elementos y la posterior construcción.

Durante el desarrollo de proyecto, el modelo permite identificar puntos conflictivos y resolver de forma preventiva complicaciones en la construcción que de otro modo, habrían provocado retrasos en la obra. La rápida actualización de los cambios, permitió analizar tres soluciones estructurales distintas y obtener las cantidades de madera necesarias para cada una de ellas, proporcionando información determinante en el proceso de selección.

Debido a la precisión del modelo, esta herramienta ofrece un mayor nivel de coordinación, no solo entre los distintos componentes del diseño, sino también en el proceso de instalación y montaje. Con la planificación de los agentes y el orden de todo el proceso constructivo, se consigue maximizar la eficiencia en obra. La exactitud en las soluciones constructivas permite generar, en la fase de licitación, ofertas más precisas, reduciendo costes y asumiendo menos riesgo.

DIGITALIZACIÓN Y ELABORACIÓN DE PROTOTIPOS

En complementación, se elaboró, durante la fase de diseño del proyecto, un mock-up de una parte del edificio, replicando el diseño definido en el modelo virtual, con la finalidad de estudiar la viabilidad del diseño proyectado y analizar la capacidad de la construcción híbrida.

Para ello, se reproduce una de las esquinas del edificio a escala real, abarcando dos plantas de la edificación. En la maqueta se incluyen todos los elementos principales del sistema estructural, las conexiones entre los distintos materiales y el cerramiento exterior de fachada prefabricada, exactamente tal y como debían ser en el edificio final.

El estudio se realizó antes de entrar en fase de producción, para mejorar la precisión de fabricación y determinar, con exactitud, los distintos componentes y uniones existentes. La maqueta permitió ofrecer una visión realista de los detalles de toda la construcción, probar alternativas de materiales y acabados y de sus uniones respectivas para conseguir una optimización constructiva y estructural.

Al mismo tiempo, sirvió para comprobar la resistencia de las soluciones propuestas a las distintas cargas a las que estaría sometido el edificio (cargas estructurales de viento, sismo, uso…), para valorar la estanqueidad al aire y al agua y analizar el comportamiento frente a la condensación y a la variación térmica.