Capital Gate
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Capital Gate con 160 metros de altura es un rascacielos emblemático inclinado situado en Abu Dhabi, adyacente al Centro Nacional de exposiciones, Abu Dhabi. Es uno de los edificios más altos de la ciudad y se inclina a un sorprendente 18 grados oeste, cuatro veces más que la famosa inclinada Torre de Pisa. En junio de 2010, el libro Guinness de los récords certificó la puerta de la Capital como "la torre del mundo más distante que se inclina por el hombre.".
Construcción
Uno de los primeros desafíos para los ingenieros fue la inclinación de la torre, ya que los pisos superiores de la edificación empujan la base de la estructura y crean enormes fuerzas en contra de la edificación. Por esta razón, para hacer frente a las presiones gravitacionales, sísmicas y condiciones climáticas como los fuertes vientos de Abu Dhabi, los cimientos están fundados sobre 490 pilotes taladrados hasta 30 metros de profundidad, que soportan una losa de concreto con una malla de acero de refuerzo de 2.0 m para distribuir las fuerzas de forma pareja y conseguir más resistencia. En total, para la base de la edificación, se vertieron más de 6.000 m cúbicos de concreto. Tener fuertes cimientos no es suficiente para mantener la torre inclinada y en pie, en este sentido, las técnicas convencionales para soportar cargas fueron descartadas, ya que la fuerza de la parte saliente de la edificación hace que el concreto propenda a desgarrarse y aumenta el riesgo de derrumbamiento de la estructura. Por lo que, el equipo de ingenieros y arquitectos idearon una creativa y revolucionaria solución: la construcción de un núcleo central con una inclinación proporcional-mente opuesta a la estructura.
En detalle, el núcleo central fue fabricado empleando principios innovadores y pioneros de alta ingeniería en la construcción. Fundamentalmente-te, la novedad es la propia curva del núcleo que se dobla en la dirección opuesta a la inclinación del edificio, para soportar las cargas verticales y horizontales. De esta forma, a medida que la construcción avanza y la torre crece, el peso natural de la estructura hala el núcleo y lo endereza, paulatinamente, para que adopte una posición vertical como consecuencia de las tensiones exteriores. Para lograr la construcción del núcleo central, fue necesario utilizar una técnica conocida como jump forming , o moldeado por salto; este proceso consta de una plataforma hidráulica que soporta un molde de 4.0 m de altura, que le da la forma al núcleo. Así las cosas, el jump for-ming permite construir, paso a paso, de forma continua y escalonada, la estructura central. Específicamente, sobre la plataforma hidráulica se instala un molde interior que tiene una densa malla de acero de refuerzo compuesta por varillas conocidas como rebar y cuya configuración se asemeja a una canasta; es decir, varillas corrugadas de acero verticales entrelazadas con otras horizontales. Esta estructura es rellenada posteriormente con concreto vertido durante la noche pues las altas temperaturas del día en Abu Dha-bi, cercanas a los 50 ºC, secarían el material rápidamente y posibilitarían la aparición de grietas y fracturas. Una vez terminado un nivel, el armazón se sujeta a columnas guías
y la plataforma se eleva para repetir el proceso; así, uno tras otro, cada 4m, se funden los niveles del núcleo central hasta alcanzar la cima. Adicionalmente, con el fin de reforzar la estructura y garantizar su sostenibilidad, se lleva a cabo un proceso de postensión de forma vertical en el núcleo para otorgarle más estabilidad y evitar el derrumbamiento de la estructura como consecuencia del peso y la gravedad. Para esta técnica se utilizó, aproximadamente, 120.000 metros de cable de acero a lo largo del núcleo, con un peso de 120 toneladas, aproximadamente 44 veces el material empleado en la construcción del puente Golden Gate. Los constructores introdujeron, a través de ductos previamente moldeados en la pared del núcleo y cada cinco pisos, 146 tendones (cables) de acero de 20 metros de longitud entrelazados entre sí, para fortalecerlo. Una vez los cables están dentro del núcleo, a lo largo de los ductos en mención, procedieron a asegurar ambos extremos de los filamentos y los tensionaron individualmente con un gato neumático. Después, rellenaron con concreto el interior de los ductos, para sellar el alojamiento de los tendones. Una vez concluido el núcleo, los pisos fueron construidos de forma vertical hasta el décimo segundo nivel. A partir de este punto, comienza la inclinación de la estructura, a través del escalonamiento de las placas de los niveles, que varían entre 800 y 1400 mm con relación al núcleo. Desde del piso número 29 hasta el 35, el rango varía entre 900 y 300 mm con relación a la línea de la fachada.
Diseño
La estructura, inspirada en las dunas del desierto, esculpidas por el viento y las olas del Golfo Pérsico, fue diseñada con una inclinación en forma de espiral asimétrica, lo cual genera un efecto visual según el ángulo de observación y adquiere una apariencia diferente. Este diseño implicó numerosos retos que fueron afrontados con el fin de cumplir los parámetros de seguridad necesarios para garantizar la integridad de la torre. Del piso 2 al 16 es un espacio de oficinas y del 18 en adelante es un hotel cinco estrellas de la cadena de hoteles Hyatt. Terminado el esqueleto de la estructura, sobre este, se utiliza un marco que adopta una figura curva y permite el montaje de grandes ventanas panorámicas exteriores. Dichas ventanas tienen forma de paneles triangulares y geometrías tipo diamante, que como un rompecabezas tridimensional, encajan y se adaptan a la inclinación de la torre, lo que permite que las fuerzas se distribuyan individualmente sobre cada panel (ventana). Este sistema puede ser comparado con la cascara del huevo, que aunque delgada y frágil, en la medida en que rodea el contenido del alimento, distribuye las fuerzas a través y a lo largo del exterior, haciéndola más resistente. Así, la delgada fachada deja más espacio al interior y soporta la carga a través de una red uniforme externa. Los paneles forman una piel estructural, o malla gigante de 720 rejillas diagonales de acero que, según su tamaño y forma dimensional, pesan hasta 16 toneladas y conectan con precisión milimétrica las secciones cruciformes adyacentes con la fachada. Otro de los retos asumidos por los diseñadores, fue conformar una fachada resistente y a la vez flexible; es decir, lograr una piel que protegiera de los factores climáticos la estructura y garantizara el movimiento al ritmo del armazón sin desprenderse. Como solución a este desafío, los hábiles constructores utilizaron un tipo de vidrio especial en las ventanas que tiene la capacidad de desplazarse hasta 20 milímetros. Hoy día, la fachada cuenta con 26.000 paneles de doble acristalamiento en forma de triángulos, que pueden pivotar en tres direcciones y cubren las complejas superficies geométricas dadas por la estructura.
El diseño del Capital Gate también, incluye una piscina desbordante en el piso 19; una extensión de dos pisos que sobresale de la fachada del edificio sin soportes visibles. El peso de la piscina significó otro de los mayores retos arquitectónicos pues, solamente el agua pesa 150 toneladas. Para ello, los arquitectos incluyeron un refuerzo de 22 puntales de acero, que transfieren el peso saliente de regreso al edificio y sus conexiones disipan las fuerzas de toda la carga. Además, ya que a mayor altura e inclinación, la estructura debe ser más liviana para soportar menos peso. Al interior del edificio, se encuentra un atrio (espacio) de 60 m de altura en forma de pozo iluminado, que permite la entrada de luz natural; comienza en la base pequeña y se abre como un gran embudo, disminuyendo las cargas. El atrio interno, en forma de embudo, tiene altura de 18 pisos y transporta las fuerzas del edificio hasta su base en forma de cuña. Sin embargo, al estar toda la carga concentra-da en un punto tan pequeño, para evitar que el atrio atraviese la pared del núcleo, el concreto circundante del núcleo está protegido por seis placas de acero de ocho metros de altura que cubren dos pisos y están apuntaladas y conectadas al núcleo. No obstante, tener una solución para reducir el peso y minimizar las fuerzas puede llegar a ser un arma de doble filo, porque los pisos sirven para la transferencia de las cargas de las rejillas de acero hacia el núcleo. Al existir un orificio de ese tamaño, las cargas deben encontrar otra forma de ser disipadas y como no cuentan con un soporte o una estructura para hacerlo puede derrumbarse. Por esta razón, se replicó la estructura utilizada en la fachada de rejillas diagonales al interior del atrio una técnica innovadora.
Ahorro de energía
Los ingenieros y diseñadores del Capital Gate, utilizaron técnicas innovadoras para hacer que la construcción disminuyera el uso de energía.
- Cuenta con un sistema de fachada de doble acristalamiento, que utiliza 7.000 toneladas de acero estructural en dos sistemas romboidales paralelos, lo que tiene como objetivo pre enfriar el aire entre las dos capas de cristales, mantener el interior fresco, eliminar los reflejos y mejorar la luminosidad. Esto disminuye el uso de aire acondicionado artificial y reduce el consumo de energía. Los paneles reflejan el azul del cielo y, a su vez, tienen un recubrimiento especial de anti rayos ultravioleta para evitar que penetren directamente en el interior del edificio.
- El Capital Gate tiene un techo sobresaliente que descansa en medio de varillas de metal y conecta el edificio con la entrada principal. Este ofrece sombra a los visitantes y disminuye el uso de sistemas de enfriamiento.
- La ‘ola’ es una estructura totalmente independiente al edificio, está hecha de acero inoxidable y se fija a la torre principal con vigas en forma de L; gira alrededor de la estructura y tiene como objetivo proteger la torre de la luz solar directa, logrando eliminar el 30 por ciento del calor solar antes que llegue al edificio.
- La torre también posee un puente que conecta al Capital Gate con otros edificios aledaños y tiene paneles de sol plegables para producir electricidad.
