En nuestras columnas más recientes hemos destacado una serie de proyectos de recuperación y reconversión de edificios y estructuras existentes. En estos proyectos no sólo se han integrado algunas medidas medioambientales; la reutilización de los edificios y estructuras ha sido de por sí una estrategia sustentable. En esta columna, la última del año, revisaremos un proyecto ya clásico en el portafolio de la prestigiosa oficina de arquitectura de Foster & Partners, y que justamente fue un símbolo de la recuperación de Nueva York al entrar el siglo XXI.
Imagen 1. Vista de la Hearst Tower. Destaca la forma de la torre de 44 pisos, que responde a la estructura triangular de acero de tipo Diagrid, recubierta a su vez por acero inoxidable. La torre surge desde el antiguo edificio de la Hearst Corporation, construido en base a piedra caliza en los años 20. Créditos:HearstCorporation.
Innovación estructural y sustentabilidad
Construido hace poco más de 10 años, el edificio Hearst Tower revivió un sueño de los años 20, cuando el magnate de la prensa William Randolph Hearst tuvo la visión de convertir la zona de Columbus Circle en Nueva York en el nuevo polo de los medios de comunicación de dicha ciudad. En su momento, Hearst, a quien Orson Welles inmortalizó en su película de 1941 ¨Ciudadano Kane¨, encargó un edificio Art Deco de seis pisos, previendo que eventualmente dicha obra formaría la base para una torre, pero ello no ocurrió en su debido a la gran depresión de los años 30. Setenta años después y ya entrado el siglo XXI, la corporación Hearst cumplió el sueño de su fundador.
Pero la Hearst Tower resultó ser más que un logró puntual de una compañía. Emulando sus anteriores trabajos para el Reichstag y el British Museum, donde integró elegantemente lo clásico con lo contemporáneo, el arquitecto Norman Foster hizo de la Hearst Tower un edificio icono de la recuperación de una ciudad alicaída luego de los ataques a las torres gemelas. La nueva torre se alza 44 pisos por sobre el edificio Art Deco, conectándose con el entorno de Manhattan a través de una piel acristalada que parece flotar sobre la base. Esta estructura edificación fue literalmente vaciada para generar un gran lobby de planta libre y 6 pisos de altura. Casi como un atrio público, este espacio da acceso a todas las partes del edificio: el lobby principal de ascensores, la cafetería, el auditorio, y la mezzanina para encuentros y funciones especiales.
Pero sin duda es la forma del edificio, determinada por su estructura, lo que más ha destacado del proyecto. Estructuralmente, la torre tiene una forma triangulada conocida ´diagrid´, una solución ultra eficiente que utilizó 12.000 toneladas de acero,un 20% menos de acero que si se hubiese utilizado un marco estructural convencional, reduciendo con ello el impacto ambiental del edificio, a la vez que entregó una identidad formal única al edificio en el paisaje urbano de Manhattan, debido a la silueta entrecortada de sus fachadas. En definitiva, este proyecto, y en particular su sistema estructural de acero, fue en su momento, y sigue siendo, un símbolo de innovación tecnológica y sustentabilidad en el cambio de milenio.
Imagen 2. Corte en perspectiva de la base del proyecto, destacando su conexión con el nivel de calle y el gran atrio de 4 plantas de altura. Se mantuvo la fachada original, la que se transforma también en la fachada interior de este gran espacio que contiene una serie de recintos semipúblicos. Créditos: Foster & Partners.
Imagen 3. Vista interior desde una esquina del gran atrio central, destacando a mano derecha las escaleras mecánicas junto al muro de agua, y a la izquierda el café, todo rodeado por la antigua fachada interior de piedra caliza e iluminado cenitalmente en forma natural. Créditos: Foster & Partners.
Estrategias de sustentabilidad
En términos medioambientales el edificio destaca en varios aspectos. Junto a la eficiencia estructural del sistema diagrid y al alto porcentaje de contenido reciclado, el edificio consume durante su operación un 40% menos de energía, debido en gran medida a que el sistema de climatización utiliza directamente aire exterior para enfriar y calefaccionar los espacios interiores durante nueve meses del año, y que el diseño y materialidad de la fachada optimiza el uso de la iluminación natural.
Para minimizar las ganancias solares, un problema muy común en los edificios de fachada totalmente acristalada, se utilizó en la envolvente del edificio un cristal de baja emisión o ´low-E´, con persianas integradas que se utilizan para disminuir el efecto de deslumbramiento, sobre todo durante las primeras horas de la mañana y las últimas horas de la tarde. La base Art Deco del edificio está sombreada por el entorno gran parte del día, por lo que se utilizaron grandes cristales en el cielo interior para generar una iluminación natural en el atrio.
Este nivel atrio se climatiza a través de un piso radiante, evitando con ello tener que climatizar todo el gran volumen de aire que constituye este espacio. Lo anterior se complementa con el efecto que genera el muro de agua, que permite regular la humedad ambiental y el ruido exterior. En los niveles superiores de oficina, las unidades manejadoras de aire incorporaron un ciclo economizador, proveyendo de aire fresco sin climatizar durante un 75% del año.
En términos de eficiencia hídrica, el edificio recolecta agua lluvia en su cubierta, la cual es conducida a un tanque central de 53 metros cúbicos. Esta agua luego es utilizada para el riego de los árboles existentes, -todos los cuales fueron preservados- y para alimentar artefactos sanitarios y otros sistemas. Lo anterior, sumado al uso de griferías eficientes, permitió que el edificio logre una reducción del 30% en el uso de agua, comparado a un edificio estándar.
Como resultado, la Hearst Tower fue el primer edificio de oficinas en Manhattan en recibir el nivel oro de la certificación LEED del USGBC por su diseño y construcción, y luego de ello ha obtenido y renovado la certificación LEED por su operación, en nivel platino, el más alto. De hecho, el ahorro energético inicial se había calculado en un 25%, pero en la práctica y en base al monitoreo constante de los sistemas que consumen energía, el ahorro ha alcanzado un 40%. Cabe destacar también que, como parte de las estrategias de sustentabilidad implementadas durante la operación del edificio, un 82% de los residuos que se generan en el edificio y que usualmente van a derivar a un relleno sanitario, son gestionados y reciclados mediante programas implementados por la administración del edificio. Adicionalmente, un 100% de los residuos orgánicos son utilizados para generar compostaje, siendo la Hearst Tower el primer edificio de oficinas en alcanzar esta meta.
Imagen 4. Vista interior desde una de las plantas de oficina, junto a una sección esquena tipo ´boca de pájaro´. Créditos: Turner Construction.
La construcción de la torre permitió un mejoramiento de la estación de metro que está junto al edificio, y generó nuevos accesos que conectan directamente con los paraderos de buses a nivel de calle. La Hearst Tower no sólo tuvo un impacto positivo inmediato en la imagen de esta zona de la ciudad; a los pocos años comenzó a generar un mejoramiento en la economía local del barrio, aumentando su atractivo para nuevas inversiones comerciales e inmobiliarias.
Estrategia estructural
Para algunos un legado del inventor Buckminster Fuller, el sistema diagrid comenzó a ser utilizado en muchos edificios a inicios del siglo XXI, siendo Hearst Tower uno de los primeros en incorporarlo en forma notable. El funcionamiento de diagrid, y su atractivo en términos formales, es bastante claro: Una serie de triángulos, usualmente de acero, que combinan en un elemento el soporte vertical y lateral, haciendo que el edificio sea rígido, eficiente, y más ligero que un edificio alto tradicional. Los miembros de acero entrecruzados, conectados en nodos especialmente articulados, se refuerzan mutuamente: crean una red integral en la superficie del edificio que se apoya contra los pisos.
Al utilizar un exoesqueleto se pueden reducir los soportes internos, ahorrando espacio y materiales de construcción, permitiendo aperturas naturalmente amplias y brindando una mayor flexibilidad para las instalaciones y sistemas. En el caso de la Hearst Tower, como ya mencionamos, se utilizó un 20% menos de acero que si se hubiese utilizado un marco estructural convencional, reduciendo con ello el impacto ambiental del edificio. Pero también en este proyecto esta solución estructural fue más allá: ¨al expresar la estructura en una forma escultórica y envolverla en acero inoxidable, diagrid se volvió la identidad de la torre¨, dijo su arquitecto, Norman Foster. Parte de esa identidad está dada porque, a pesar de que la torre tiene 44 pisos de altura, la estructura de acero está pensada como una trama de sólo siete triángulos de base en nueve grandes niveles. Asimismo, cuando la cuadrícula se acerca a un ángulo de 45 grados en las esquinas del edificio, la estructura forma lo que se conoce como " boca de pájaro".
Imágenes 5, 6 y 7. Distintas vistas de los nodos de conexión del sistema diagrid, incluidas su fabricación e instalación. Créditos: Turner Construction, Foster & Partners, Cantor Seinuk Group
Para proporcionar estabilidad bajo cargas eólicas y sísmicas, los elementos diagonales se colocaron dentro de un marco estructural ortogonal primario. Un elemento clave de la estructura son las conexiones. Para ello, se utilizaron secciones prefabricadas de acero de 10” de grosor, formando sofisticados conectores tipo nodo de seis toneladas cada uno. Estos intrincados nodos reciben y unen seis diferentes elementos del diagrid, atornillados mediante pernos antideslizantes que permiten tolerancia de ajuste en la construcción. En total existen 100 nodos, separados en 84 nodos internos y 16 nodos tipo ‘boca de pájaro’.
Un desafío de utilizar estructuras diagonales tiene que ver con la solución de fachada, sobre todo cuando se utiliza muros acristalados. En este caso, se diseñaron hasta 30 configuraciones diferentes de ventana. Se instalaron cristales de alta eficiencia energética, con vidrio de doble panel con recubrimiento de baja emisión, incorporando un sistema de persianas para evitar el deslumbramiento.
Un logro estructural adicional del proyecto que cabe destacar es la preservación de la fachada del edificio Art Deco existente de los años 20, hecha de piedra caliza. Se retiraron los marcos estructurales originales, para dar espacio al núcleo de la nueva torre y al gran atrio central, y se incorporó una estructura adicional de acero tras la fachada para reforzarla, cumpliendo con los actuales códigos estructurales de la ciudad.
Imágenes 8 y 9. A la izquierda, detalle exterior de la fachada original de piedra caliza, y de fondo las esquinas tipo boca de pájaro de la nueva torre construida en base al sistema estructural diagrid. A la derecha, vista interior del atrio central. Créditos: Foster & Partners.
Información adicional
- Destino: Oficinas
- Cliente: Hearst
- Arquitectos: Foster and Partners, Adamson Associates
- Ingenierías: The Cantor Seinuk Group (estructuras), Flack&Kurtz (mecánica y eléctrica)
- Año encargo: 2000
- Año término de de construcción: 2006
- Superficie: 79.500 m2
- Altura: 182 metros
- Ubicación: 300 West 57th Street, New York
- Certificación sustentabilidad: LEED - Platinum (BO+M), LEED - Gold (New Construction)
- Premios destacados: Global Green USA Green Building Design Award, International Highrise Award, Council on Tall Buildings and Urban Habitat (CTBUH) Best Sustainable Building Award, RIBA International Award, The Greater New York Construction User Council Outstanding Green Project Award, New York City MASterwork Awards – Best New Building.
José Tomás Videla Labayru
Arquitecto LEED-AP, MSc, MBA
