La semana pasada les mostramos el Edificio para las Oficinas Tamedia, diseñado por Shigeru Ban Architects. La obra, compuesta totalmente en base a secciones prefabricadas de madera, propone un complejo y arriesgado sistema de uniones en base a cortes y ensamblajes prolijamente ejecutados. Con el fin de ahondar un poco más en esta característica y abordar en sus componentes estructurales, revisamos en detalle, el proceso de diseño y construcción de una estructura portante que es capaz de prescindir de clavos, tornillos y cualquier otro tipo uniones.
Principios de diseño
Uno de los objetivos fundamentales de Shigeru Ban para esta obra, fue construir la totalidad de la estructura en madera de manera similar a los edificios tradicionales japoneses. No sólo los elementos estructurales, sino también el sistema de uniones entre ellos, el cual también se compone predominantemente de madera: en lugar de usar tornillos, clavos o conectores de acero, se utilizaron clavijas especiales, fabricadas con madera de Haya (Fagus Sylvatica) que sirven tanto para la transmisión de cargas, como de refuerzo de los otros elementos estructurales. La estructura portante compuesta por pilares y vigas gemelas de sección transversal ovalada, fue diseñada a través de un proceso de fresado a partir de Control numérico computarizado (CNC) y fue pensada para ser montada en obra, de manera similar a un puzzle tridimensional.
Al igual que en otros proyectos, Shigeru Ban trabajó junto a Hermann Blumer y la empresa Blumer-Lehmann, quienes fueron los encargados de desarrollar el concepto de la estructura. La misión del equipo era lograr que las piezas de madera quedaran totalmente expuestas y al mismo tiempo fueran capaces de mantener su expresión natural sin ningún tratamiento adicional. Para esto, se realizaron ensayos con maquetas escala 1:1.
Las uniones de madera
El edificio posee una longitud de 38.15 m y se estructura a partir de ocho marcos de madera dispuestos cada 5,45 m. Los marcos se componen de cuatro columnas conectadas a un sistema de vigas pares en cada piso. Las columnas llegan a la altura del alero y están hechas para ser montadas como una sola pieza. Cada columna está hecha en base a madera laminada y miden 21 metros de altura, con una sección transversal de 440 por 440 mm y un peso de 2,5 toneladas. Los pares de vigas salvan una luz de 11 metros de longitud y poseen una combadura en 25 mm. Este sistema de columnas y vigas gemelas se unen mediante articulaciones que presentan conectores especialmente diseñados en base a madera de haya .
El sistema de vigas pares, posee un ancho total de 240 mm, (están hechas a partir de dos piezas de 120 mm de ancho) y son complementadas por piezas de madera de haya ovalada de 40 mm de espesor como refuerzo. Estas vigas se conectan a través de un poderoso taco de madera que se inserta en una muesca ovalada, minuciosamente cortada, en las columnas que las reciben. Asi mismo este sistema de uniones se pensó de modo que las conexiones entre las piezas quedaran ocultas, es decir, sólo se ve el encuentro entre los elementos, sin que el sistema de union sea revelado.
Todas las cargas de los pisos superiores se transmiten hacia las columnas de los bordes a través de las articulaciones y puntales diagonales. Tacos de madera de Haya laminada fueron especialmente desarrollados para la articulacion entre la estructura principal y la estructura de cubierta que consiste en un marco rígido de la misma madera y salva una luz de 18.38 m.
La forma y la geometría juegan un papel central en la planificación y producción de la estructura. Alrededor del 80% de los componentes, además de la madera y la fachada de vidrio, escaleras y vidrios interiores son prefabricados para permitir alta calidad y corto tiempo de montaje.Esto requiere un alto grado de planificación previa, las decisiones y ajustes precisos en las operaciones relativas a los procedimientos de instalación.
Dado que las cargas se transmiten a través del contacto entre los elementos, el ajuste exacto de cada pieza es el reto fundamental que se propone la obra no sólo en términos de diseño, sino en términos de planificación, fabricación y montaje de cada una de las secciones.
Proceso de construcción y montaje
El proceso de ensamblaje comenzó a lo largo del perímetro sur del edificio existente. Los 8 marcos de madera fueron pre-ensamblados y levantados sucesivamente donde el cada marco que se instalaba servía como precedente o plantilla para la instalación del marco consecutivo.
En primer lugar, la mitad de los pares de vigas se fijaron lo largo del muro medianero del edificio existente. Después, las cuatro columnas con las clavijas de madera de haya pre-ensambladas fueron conectadas y empujadas hacia los 5 pares de vigas fijados a lo largo del muro. A continuación, la segunda fila de pares de vigas fue montada, y así sucesivamente hasta completar la totalidad de los marcos.
Sin embargo, durante el proceso de montaje, cada marco se instaló en posición vertical, pero ligeramente inclinado, de modo que las barras de refuerzo de sección transversal ovalada, pudieran ser conectadas, piso por piso, de abajo hacia arriba. Durante el proceso, el marco se trasladó progresivamente hacia su posición vertical final.
La cualidad de la estructura de la Obra de Shigeru Ban radica fundamentalmente en la manera en cómo se concibe el uso de la madera en un contexto urbano, Pero más que la calidad estructural y la resolución de las uniones entre los elementos estructurales y sus cualidades constructivas, son las propiedades atmosféricas de la madera como material, lo que hacen de la obra un lugar con identidad y sentido tanto para quienes trabajan como para quienes lo visitan.
