30-05-14_air supported office_carballada garcía diego.a4

CARBALLADA GARCÍA DIEGO_ENTREGA 30-05-2014_análisis constructivo del edificio temporal de FOSTER&ASSOCIATES 'AIR SUPPORTED OFFICE'

d o c u m e n t a c i ó n g r á f i c a

tres partes de trabajoanálisis del proyecto_arquitectura+estructura+construcciónA01arquitectura_planta 0 (cota 0.00 m)A02arquitectura_planta cubierta (cota +7.50 m)A03arquitectura_alzado transversalA04arquitectura_sección transversalA05arquitectura_alzados longitudinalesC01construcción_cimentación+instalación eléctrica (cota -0.20 m)C02construcción_detalles

estructuras hinchables_análisis del departamento de estructuras de La Coruña_Juan Pérez ValcárcelE01tipos de estructuras neumáticasE02sistemas de baja presiónE03sistemas de alta presiónE04práctica constructiva_elección del material+anclajesE05práctica constructiva_patrones de corte+sistemas de uniónE06práctica constructiva_esclusas y ventiladores

estudio personal de la ventilación en la arquitectura general y en la hinchable_investigaciónI01air supported office_Norman FosterI02¿tecnología o arquitectura?I03space block_Kazuhiro Kojima

La compañía Computer Technology de Hemel Hempstead (Inglaterra)le encargó al estudio de arquitectos FOSTER&ASSOCIATES lacreación de su edificio para oficinas. Pero inesperadas dificultadescon el permiso de obra hicieron de la provisión de un espaciotemporal de oficinas una urgente prioridad. En 1969 la compañíaencargó al estudio del arquitecto Norman Foster, un espacio detrabajo para 70 personas durante 12 meses en tan solo 12semanas; ubicado en el futuro aparcamiento de la compañía yfácilmente desmontable.

Después de varias propuestas se opto por la creación de unanovedosa estructura neumática, hinchable, que hasta el momentotenía reduciedo su uso a fines industriales. Fue necesario adecuarlas condiciones de habitabilidad de trabajo a una arquitectura comoesta, sustentada por aire, algo poco convencional en laconstrucción tradicional. Esta propuesta no solo demostró lacalidad del estudio para adecuarse a la tecnología sino quetambién fue una solución racional para un presupuesto ajustado.

La forma final viene dada por un volumen rectangular de 60m delargo y 12m de ancho, que alberga una planta libre con un pasillocentral y una entrada principal estanca al aire en uno de susextremos. Tres salidas mas fueron instaladas para uso exclusivode emergencias. Dos hileras de luminarias de acero tienen unadoble función lumínica y estructural, pensadas para, en caso decolapso de la estructura, actuar como soporte de la misma,dejando el pasillo central libre para favorecer la evacuación. Lalona de nylon protegido con PVC hace de cerramiento, cubierta yestructura.

El proceso de montaje de las oficinas es muy breve: - Construcción de una viga de hormigón sobre el aparcamientoque delimita una superficie de 70X30m.El cableado, eléctrico y deteléfono, discurría por la parte superior de la viga, recorriendo elperímetro y alimentando así a todo el equipo interno, el cual,intencionadamente, no requería una corriente mayor de 2 amperios.Las consecuencias económicas hicieron que el cableado y elaislamiento ejemplificarán un paso más en la innovación sinsacrificio alguno de coste. - Se extendió una lámina de NYLON protegida con PVC sobretoda la superficie, suministrada por la ahora inexistente empresaPOLYDROM. - Gracias a unas grúas se descargó la tela que conformaría eledificio enrollada en un diámetro de 2 metros; que se extendió yancló a la viga perimetral mediante unos travesaños.Posteriormente, se hinchó con un equipo mecánico de infladodiseñado para minimizar el ruido y distribuír el aire uniformemente,operación que dura 55 minutos; satisfaciendo así la petición delcliente de un espacio inmediato de oficinas. La superficie depolietileno fue cubierta con una moqueta roja de 5cm de espesor.

Esta estructura es diferente a las comunes, puesto que imponeuna carga que es contraria a la gravedad. La estructura secompone de cuatro elementos principales, que son la membrana quecompone cubierta, fachada y cerramiento; los medios que lasoportan, los medios que la anclan al suelo y los medios deentrada y salida. Pero lo realmente importante es como estaestructura se mantiene erguida, y es gracias al uso continuado deun generador externo y dos ventiladores simétricos que no solopresurizan la cubierta, si no que también distribuyen aire calientepara el acondicionamiento del espacio. Al ser una estructurasustentada por el aire es importante que las uniones entre latela que compone la cubierta y entre la tela con la vigaperimetral del solado sean completamente estancas,así como laentrada principal.

e.1/220

2013-2014P AIR SUPPORTED OFFICENorman FosterI carballada garcía diego

e.1/220e.1/75e.1/75e.1/220e.1/220e.1/10

proceso de montaje

2013-2014P AIR SUPPORTED OFFICENorman FosterI carballada garcía diego 0.00 23.00 A01 arquitectura

plano planta oficina temporal cota 0.00m Air Supported Office.Hempstead.UK

e:1/220

0.00m

0.00m

0.00m


plano planta cubierta cota +7.50m Air Supported Office.Hempstead.UK

e:1/220

0.00m

+7.50m

0.00m


plano alzado transversal Air Supported Office.Hempstead.UK

e:1/75

_0.00 m

_+7.50 m

_+2.80 m


plano sección transversal Air Supported Office.Hempstead.UK

e:1/75

_0.00 m

_+7.50 m


plano alzados longitudinales Air Supported Office.Hempstead.UK

e:1/220

_0.00 m

_+7.50 m

_0.00 m

_+7.50 m

3.6606 3.6606 3.6606 3.6606 3.6606 3.6606 3.6606 3.6606 3.6606 3.6606 3.6606 3.6606 3.6606 3.6606 3.6606

11.6900

60.4600

12.7900

61.5600

2013-2014P AIR SUPPORTED OFFICENorman FosterI carballada garcía diego 0.00 23.00 C01 estructura+construcción

plano de cimentación cota cota-0.20 m cimentación+instalación eléctrica

e:1/75

armario de control eléctrico

luminaria (leyenda .16)

disposición transversaldel cableado cada 3.66 m

viga HA-25/B/20/IIa dimensiones 50x30 cm

viga HA-25/B/20/IIa dimensiones 50x30 cm

viga

HA-

25/B

/20/

IIa d

imen

sion

es 5

0x30

cm

losa de cimentación HA-25/B/40/IIIa e=20 cmanclaje luminarias (para aguantar la tela en caso de colapso)perfil tubular de acero galvanizado A42b ∅15 cm

viga

HA-

25/B

/20/

IIa d

imen

sion

es 5

0x30

cm

e:1/220

2013-2014P AIR SUPPORTED OFFICENorman FosterI carballada garcía diego 0.00 1.00 C02 estructura+construcción

plano detalles cimentación+tela NYLON+PVC

e:1/5

En el air supported office el material de protección usado para la lona de nylon es el pvc (cloruro de polivinilo), que es la protección probablemente mas usada debido a su bajo coste, aunque esta sometido a un "secreto de fabricación" en cada caso, ya queel pvc plastificado se obtiene de la mezcla de varios materiales. Al tener cada fabricante su propia receta, el producto resultante tiene también un comportamiento distinto en cada caso por lo que es difícil hacer una comparación correcta de los productosdel mercado.La durabilidad del pvc protector se puede mejorar añadiendo una nueva capa de algún compuesto acrílico o del mismo pvc con un plastificante polimérico. Hay también una serie alta de posibilidades sometidas asimismo al "secreto de fabricación".En cualquier caso los revestimientos de pvc suelen tener un grosor de 0.2 mm sobre el punto de cruce de los hilos y pueden pigmentarse para reducir la transparencia con polvo de carbón o aluminio o simplemente mejorando con adición de absorbentes cuandose quiere alcanzar una mayor transparencia.Los anclajes exteriores sujetan la tela de un modo continuo. Cuando se trata de tensiones importantes o debemos asegurar la estanqueidad de la unión se utiliza la sujeción por prensa, en ella se sujeta la tela mediante una pletina atada al perfil de anclajepor pernos que atraviesan la tela.Hay que cuidar especialmente el encuentro de la membrana con el perfil de la pletina para evitar su rasgado, por ellos se suelen usar perfiles curvos (circulares) haciendo que la tela entre tangente a los mismos. También conviene tener en cuenta elperfecto drenaje de la cubierta para evitar acumulaciones de agua y suciedad en las piezas metálicas.

cosido y sellado de la tela de nylonEl diseño de los patrones será fundamental para obtener con el mínimo de tela imprescindible, la forma y la curvatura total buscadas sin que aparezcan tensiones diferenciales en las uniones de patrones por falta o exceso de tela.Una vez obtenidos los patrones hay que unirlos entre si para obtener la superficie total deseada. Estas uniones tienen que ser tales que no se distingan del resto de la tela en su función. Es decir que una vez realizadas tienen q desaparecer como tales yactuar como parte de un conjunto, debiéndoles exigir las mismas características mecánicas y físicas que al resto de la tela.Las juntas cosidas son las más tradicionales y consisten básicamente en la unión de los bordes de las dos telas contiguas mediante su costura.Naturalmente cuanto mas compleja mas segura e impermeable pero exige mayor cantidad de tela perdida en losbordes y adquiere mayor rigidez. Ha de tenerse en cuenta también la resistencia composición físico-química del hilo de costura, sobretodo a los rayos UV.El sistema de costura puede reducir las deformaciones de la junta. Básicamente se contemplan 2 sistemas: doble costura de punta alternada y costura en zigzag, ambas tienen funcionamiento similar aunque en la segunda se puede considerar que existe unatriangulación que facilita la trasmisión de los esfuerzos que aparecen en la junta.

e:1/10

leyenda de materiales1.Tejido de nylon revestido de PVC e:0,66mm Peso: 610g/m² Resistencia al rasgado en Kp/5cm: 360 (urdimbre), 305 (trama). Resistencia a la prolongación del rasgado 50Kp (urdimbre).2.Chapa metálica curvada de acero inoxidable.3.Cordón de neopreno4.Chapa metálica de acero inoxidable pegada con masilla tipo Sikaflex (Masilla a base de poliuretano de un solocomponente y de polimerización acelerada)5.Perno de anclaje,de acero inoxidable.6.Chapa metálica de acero inoxidable que conforma bandeja para albergar instalaciones, y canal de recogida de agua encaso de acumulación.7.Instalaciones eléctricas y telefónicas, canalizadas con tubo curvable, suministrado en rollo, de polietileno de doble pared(interior lisa y exterior corrugada), de color naranja, de 40 mm de diámetro nominal, resistencia a la compresión 450 N,colocado chapa de aluminio oculto tral la viga perimetral de hormigón armado.8.viga de hormigón armado de 10x25cm, realizada con hormigón HA-25/B/20/IIa fabricado en central, y vertido concubilote, y acero UNE-EN 10080 B 500 S, con una cuantía aproximada de 150 kg/m³. Sistema de encofrado continuo demadera tratada.9.Moqueta de color rojo, e:5mm.10.Losa de cimentación de hormigón armado e=20cm, realizada con hormigón HA-25/B/20/IIa fabricado en central, y vertidodesde camión, y acero UNE-EN 10080 B 500 S, cuantía 85 kg/m³; acabado superficial liso mediante regla vibrante.11.Impermeabilización con emulsión asfáltica (tipo ED, UNE 104231), aplicada en dos manos, con un rendimiento de 1 kg/m²por mano.12.Lámina flexible de polietileno quimicamente reticulado de celda cerrada que proporciona al producto una estructuracióninterna elástica; e:3mm.Se fijará mediante cinta adhesiva tipo CONFORDAN de Aluminio13.Abrazadera metálica de acero inox. para tubo, tornillos de cierre de corte recto, cierre lateral, M614.Tubo de PVC , para la sujeción de las instalaciones de los generadores y los ventiladores.15.Tela de nylon para evitar la entrada de agua.16.Perfil tubular de acero galvanizado A42b de Ø15cm, para sujeción de la luminaria con protección de pinturaintumescente.17.Pletina metálica de 2mm de espesor soldada a la estructura vertical y anclada mediante unos pernios de altaresistencia.18.Capa de hormigón de limpieza HL-150/B/20, fabricado en central y vertido desde camión, de 10 cm de espesor.19.Zanja drenante rellena con grava filtrante sin clasificar, en cuyo fondo se dispone un tubo ranurado de PVC de doblepared, la exterior corrugada y la interior lisa, color teja RAL 8023, con ranurado a lo largo de un arco de 220°, de 200mm de diámetro.

sección transversal y longitudinal del anclaje medianteabrazaderas de acero inoxidable del ventilador

1

2

3515

91012

19 11 18

478

13

14

7.

13

2013-2014P AIR SUPPORTED OFFICENorman FosterI carballada garcía diego E01 estructuras hinchables

análisis dep. estructuras A Coruña Juan Pérez Valcárcel

ESTRUCTURAS NEUMÁTICAS

tipos

estructuras de baja presión_el espacio habitable está en el recinto presurizado.estructuras textiles y estructuras textiles sobre redes de cables

estructuras de alta presión_el espacio habitable está fuera del recinto presurizado.

pabellón U.S.A expo. Osaka 1970

pabellón U.S.A expo. Osaka 1970

pabellón Koygo, Fuji expo. Osaka 1970

observatorio



sistemas de baja presión_la zona habitable está en el recinto presurizado

presiones entre 10 y 100 mm.c.a (siendo 1 mm.c.a=1.033 Kp/m2 y 1 Kp/m2=10N/m2)

efectos del vientomayor presión-mayor ventiladorpresión del ventilador:presión total=peso lámina (aprox. 50N/m2) + presión del viento (aprox. 400N/m2)succión - es favorable pero puede arrancar los anclajespresión - aunmenta las tensiones y puede llegar a 'flüttering' (revoloteo o aleteo de la tela)

efecto de la nievecilindro con carga de nieve total (1)cilindro con caega de nieve lateral (2)

clasificación de los sistemas de baja presión

1

2



sistemas de alta presión_la zona habitable está fuera del recinto presurizadopresiones entre 2000 y 7000 mm.c.a

ecuación de equilibrio de la membrana

cúpulas

bóvedas cilíndricas



PRÁCTICA CONSTRUCTIVA

1. elección del material

se hace en función de la máxima tensión:

si los radios de curvatura son del mismo signo, la tensión máxima posible es:

si son de distinto signo es preciso un estudio detallado.calculada la máxima tensión se elige un material capaz de resistirla.

2. anclajes

anclajes de gravedad: el empuje se contrarresta con el peso macizo.anclajes de balasto: el empuje se contrarresta con el peso de la tierra que es preciso movilizar.anclaje de arpón.anclajes de inyección.anclaje abisagrado. (1)tarugo roscado con casquillo roscado. (2)tarugo roscado con casquillo pegado. (3)

1 2 3

material elegido en la AIR SUPPORTED OFFICEcompuesto de NYLON protegido con PVC




3. patrones de corte

patrones de corte para una semiesfera. (1)patrón de corte tipo caballete. (2)patrón de corte tipo armadillo (lima tesa). (3)patrón de corte de membrana para el tipo caballete (lima tesa.) (4)distorsión del patrón de corte. (5)

1 54

2 3

4. despiece conjunto y confección de patrones_unión de piezas: pegadas, cosidas y combinación de cosido+pegado

uniones cosidas

solape simple. (1)solape mixto. (2)solape doble. (3)

uniones pegadas

solape simple. (4)solape mixto. (5)solape doble. (6)

1

2

3

4

5

6

5. sistemas de unión

acordonado simple de tienda 'holandés' (1)junta espigada (2)junta separable de grapas con planchas de metal (pabellón Fuji expo. Osaka 1970) (3)

VENTANASventana intercambiable1. envolvente2. ventana3. perfil atornillado4. broche a presión

1 2 3




6. esclusas y ventiladores

parece apropiado y coherente, en un principio, pensar en las esclusas para este tipo de construcciones, sobretodo en las que el espacio habitable está en la zona presurizada,para que el edificio no colapse. Pero también hay que tener en cuenta la ventilación...

esclusaspuertas trampa. (1)puertas sobredeslizantes. (2)puertas tipo labio. (3)puertas acolchadas. (4)puertas giratorias. (5)esclusas de aire. (6)

1 2 3 4 5 6

ventiladoresmontaje de los compresores. (1)ventilador axial. (2)ventilador radial. (3)ventilador tangencial. (4)compresor a chorro. (5)

6

1

11

2

3

4

5

2013-2014P AIR SUPPORTED OFFICENorman FosterI carballada garcía diego I01 estudio de la ventilación en la arquitectura hinchable

arquitectura general-arquitectura hinchable arquitectura o tecnología

LA VENTILACIÓN

...Parecía coherente el cerrar un herméticamente una estructura en la que el espacio vividero se sustenta con el aire que impulsan unos ventiladores del tipo que sean. Perovemos como Norman foster, en nuestro proyecto analizó y resolvió el problema. A la vez que nos da pie a empezar un análisis de la ventilación, en su proyecto y en laarquitectura en general.

Es consciente del uso interior, oficinas: implica mucha gente durante muchas horas al día.

Debemos plantearnos que la salubridad del ambiente, la renovación del aire en cualquier espacio vividero es esencial para un confort óptimo. Aunque las nuevas actualizaciones delas normativas dejan este tema bien claro, favoreciendo nuestra postura; cabe destacar incoherencias que me planteo gracias al proyecto de Foster.

En el Air Supported Office no se plantean esclusas ni ventiladores de extracción. Presuponemos que los dos ventiladores impulsan aire continuamente y las puertas no sonherméticas, es más, seguramente hasta tienen rendijas colocadas en la parte superior para favorecer aún más la renovación del aire.

Una vez 'inflado' el espacio de oficinas, basta con calcular y regular el aporte de aire de los ventiladores en relación con el aire que debe salir.

Es un gran consumo energético, pero recordemos que es un espacio temporal para no más de 10 meses.

planta e: 1/220 de la impulsión de aire de los ventiladores y ventilación natural por las puertas



LA VENTILACIÓN

¿TECNOLOGÍA O ARQUITECTURA?

No tienen porqué ser términos opuestos, pero en este análisis voy a plantear la diferencia de usar máquinas que renuevan el aire o la disposición estratégica de las estanciascon conductos por los falsos techos que, por diferencia de presiones hacen que el aire circule y se renueve, edificios bioclimáticos.

Cabe destacar los tipos de ventilación:

Ventilación forzada (1)Es la que se realiza mediante la creación artificial de depresiones o sobrepresiones en conductos de distribución de aire o áreas del edificio. Éstas pueden crearse medianteextractores, ventiladores, unidades manejadoras de aire (UMAs) u otros elementos accionados mecánicamente.

Ventilación natural (2)Es la que se realiza mediante la adecuada ubicación de superficies, pasos o conductos aprovechando las depresiones o sobrepresiones creadas en el edificio por el viento,humedad, sol, convección térmica del aire o cualquier otro fenómeno sin que sea necesario aportar energía al sistema en forma de trabajo mecánico.

Infiltración (3)Es la entrada de aire desde exterior por fenómenos o usos en principio no considerados, pero que afectan o son asumidos para la ventilación, por ejemplo, rendijas en puertas odifusión a través de determinadas superficies.

1 2 3



LA VENTILACIÓN

La ventilación natural mediante la disposición de estancias parece que tiene más ventajas y que en vivienda unifamiliar podría conseguirse sin mucha complicación; el problema estáen edificios en bloque, ya sean oficinas o viviendas, ya que conseguir que todas las estancias, en todas las alturas del edificio tengan la orientación óptima para la circulación delaire en cada momento del día parece bastante difícil.

Vivienda unifamiliar: factible conseguir ventilación natural.Bloque o edificios más grandes: ventilación mecánica parece la mejor opción.

Por último me gustaría destacar un edificio situado en Hanoi, Vietnam; del arquitecto japonés Kazuhiro Kojima. Es un edificio de ocho viviendas en altura y colocadaslongitudinalmente en una parcela rectangular bastante estrecha.Se centra fundamentalmente en el movimiento del aire por difierencia de temperatura, sin medios mecánicos. Clima muy húmedo y con temperaturas altas...

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