Jardín Botánico de Taiyuan

Introducción

El proyecto se lanzó con el ambicioso objetivo de transformar una antigua zona minera de carbón en un parque paisajístico, que no solo sea un modelo para el diseño del paisaje que es tan esencial en China, sino que también contenga una infraestructura de construcción que se pueda utilizar para la investigación y ofrecer a las personas acceso e información sobre los ecosistemas naturales.

En el Jardín Botánico de Taiyuan, terminado en 2021, después de 6 años de haberse empezado, en la capital de la provincia de Shanxi en el norte de China, la naturaleza se fusiona con la arquitectura en un paisaje fluido de prados verdes, lagos y colinas que conducen a terrenos con terraplenes, gigantescas cúpulas de vidrio y pasarelas de hormigón.

La necesidad, políticamente declarada, de crear áreas de ocio de alta calidad en las ciudades o cerca de ellas y de encontrar formas de controlar el gran número de visitantes resultante formó la base para la definición de un programa espacial. Esto preveía no solo la creación del parque paisajístico en sí, sino también la construcción de un edificio de entrada central con un museo de la naturaleza y una instalación administrativa, tres invernaderos, un restaurante, un museo de bonsáis y un centro de investigación relacionado con una biblioteca y alojamiento para el personal.

Ubicación

El Jardín Botánico de Taiyuan ocupa el sitio de una antigua mina de carbón en Taiyuan, capital de la provincia de Shanxi en el norte de China. Situada en la parte oriental de la meseta de Loes en las riberas del río Fen, su superficie es de 6959 km² y su población total de 4,33 millones.

Concepto

La articulación escultórica del concepto general se basa en las estructuras de techo de madera tradicionales de China, a las que intenta hacer justicia reinterpretando su lógica estructural y geométrica. El restaurante y la casa de té son un ejemplo perfecto de la aplicación de los principios de las capas de carga apiladas y entretejidas, de crear escalones y escalas agregando o quitando capas cerca de los soportes o bordes y de jugar con las relaciones proporcionales entre la estructura y el espacio.

El diálogo constante entre el interior y el exterior y la sutil articulación arquitectónica de la interfaz entre la arquitectura y el paisaje se reflejan en el modelado escultórico del parque paisajístico, que se fusiona orgánicamente con la infraestructura construida.

Además de la revitalización ecológica de una amplia extensión de tierra, el proyecto también tiene responsabilidades adicionales como crear espacios recreativos al aire libre que alberguen áreas de investigación junto con instalaciones subsidiarias para compartir información sobre ecosistemas naturales con el público en general. Después de la transformación del sitio por parte de DMAA, su paisaje ahora verde se mezcla orgánicamente con el contexto, a pesar de que muchas de las características como cuerpos de agua, montículos cubiertos de hierba y cobertura de árboles son el resultado de intervenciones humanas.

Espacios

Una vez salidos de la autopista los visitantes llegan por un camino de acceso a un gran patio y una escalera abierta que pasa a través de un vacío circular en la losa, que termina en una aguda punta, finalizando en una enorme terraza, desde la que se puede ver todo el parque y tomar conciencia de la función gemela del edifico como interfaz entre la arquitectura y el paisaje. La plataforma de observación en voladizo se eleva sobre el área de agua en el corazón del parque y dirige a los visitantes hacia los tres invernaderos en los jardines botánicos.

Los arquitectos comentan: «…Queríamos tener una entrada con una abertura circular, ya que las tradiciones locales dictaban que tal característica alejaría a los espíritus malignos, y nuestra idea era inclinar la puerta para crear un punto escénico de entrada al parque…».

Invernaderos

Las piezas centrales de este complejo son los 3 invernaderos, que se insertan con mucha precisión en la topografía modelada, 3 cúpulas que varían entre 43-90m de diámetro y entre 11-30 m de altura. La construcción de estos invernaderos requirió la estrecha colaboración de los profesionales con sus conocimientos técnicos en las áreas de diseño energético, rendimiento térmico, integridad estructural y acristalamiento, así como montaje y logística.

Las cúpulas están acristaladas con paneles de vidrio de doble curvatura, algunos de los cuales incluyen ventanas que se pueden abrir.

Museo del Bonsais

Siguiendo un antiguo concepto Oriental para el arte en la creación de jardines las terrazas que albergan el Museo del Bonsái fueron dispuestas en círculos concéntricos. El camino recorrido por los visitantes refleja el principio de un paisaje natural domesticado. Al igual que las poderosas cúpulas de los invernaderos, la base del Museo de Bonsáis también reacciona dinámicamente con la topografía modelada del paisaje y la superficie de la piscina.

Centro de Investigación

El centro de investigación, que se divide en varios pabellones de distintos tamaños unidos entre sí por un bloque común de conexión en la planta baja contiene laboratorios, estudios, edificios de oficinas, talleres, salas de reuniones, salas de conferencias y una biblioteca. 

Simultáneamente, se construyó una estructura de celosía de 2 vías en el mismo sitio: el Restaurante Botánico Taiyuan.

Estructura

El conocimiento detallado de las condiciones climáticas locales, las demandas térmicas dentro de la estructura, la eficiencia estructural y la disponibilidad de recursos de construcción adecuados fueron parámetros clave para minimizar con éxito la huella ecológica.

La pieza central del complejo consta de tres invernaderos, que se realizaron como tres cúpulas hemisféricas de celosía de madera.

La más grande de las tres cúpulas, 30m de altura y una luz libre de 90m, es una de las estructuras de celosía de madera, no triangulada, más grandes del mundo realizada hasta el momento. Las tres rejillas parabólicas comprenden vigas de madera laminada doblemente curvadas, dispuestas en dos o tres capas cruzadas.

Construcción

Los cimientos y las vigas anulares de hormigón, con placas de acero fundidas, se construyeron en el transcurso de varios meses antes de la llegada de la madera laminada.

Cada “concha” se separó en paneles que podrían ensamblarse previamente en el sitio o en un almacén cercano y luego transportarse en camión y colocarse con grúas en su lugar. Toda la huella de cada domo se llenó con un andamio de acero temporal, que se utilizó principalmente para proporcionar acceso a todos los puntos de la superficie del domo y para proporcionar soporte lateral para las columnas del panel. Los paneles preensamblados se colocaron en su lugar y se colocaron en los puntos de soporte ajustables personalizados.

Después de que se erigieron los paneles principales el resto de las conexiones se rellenaron pieza por pieza, un proceso que ayudó a minimizar los errores en la construcción y proporcionó suficiente tolerancia para garantizar que todas las piezas pudieran encajar con precisión. Después de completar la estructura de madera laminada, se registraron los puntos clave en cada domo. Luego, la cúpula fue desmontada, se retiraron los andamios y posteriormente se volvieron a verificar los puntos de levantamiento. Este proceso se realizó varias veces para las cúpulas pequeñas y medianas mientras se instalaba el acristalamiento para verificar cualquier asentamiento o deformación significativa de la estructura de madera laminada.

Diseño de ingeniería

Cuando se ven desde arriba, las estructuras de madera se asemejan a conchas marinas con los miembros primarios estrechamente espaciados en un lado, el norte, y desplegados en abanico hacia el sur, a lo largo de la superficie de las cúpulas, creando una translucidez estructuralmente variada que optimiza la ganancia solar. Esta compleja disposición significa que cada uno de los 2.400 miembros es único, por lo que la generación computacional y las técnicas de fabricación digital fueron fundamentales para el éxito del proyecto.

Se presentaron numerosos desafíos para los ingenieros al tratarse de una cubierta de rejilla no triangulada como por ejemplo el pandeo multimodal, mitigado mediante una ligera capa perimetral de diagrid con cables y nodos ajustables casi invisibles que se utilizaron para tensar dichos cables.

Fabricación e instalación

La orientación de las vigas se optimizó para limitar la cantidad de fresado necesario al tiempo que se lograba la geometría de carcasa doblemente curvada prevista por los arquitectos del proyecto.

En los elementos de cruce de vigas se hicieron muescas para que encajaran bien entre sí y las ubicaciones de los orificios previos a la perforación se mapearon en Grasshopper y luego se perforaron con CNC para que los trabajadores pudieran instalar aproximadamente 60.000 tornillos en las ubicaciones requeridas. En la unión con el suelo, las vigas de madera se conectan a conjuntos de acero que se sueldan para incrustar placas fundidas en el hormigón. Todas las vigas se acercan al suelo en diferentes ángulos, por lo que cada componente de acero es único, pero se genera a partir de un simple conjunto de reglas paramétricas.

Los paneles prefabricados variaban entre 6,10 y 9,14m de ancho por 9,14 a 12,19m de largo. Estos se ensamblaron junto a las cúpulas y se colocaron en su lugar sobre un andamio temporal.

Materiales

La madera fue elegida para este proyecto debido a su adaptabilidad a las exigencias geométricas, su inherente resistencia al fuego, flexibilidad estructural, estética natural y sostenibilidad ambiental.

Las vigas curvadas de madera, con un largo medio de entre 7-8m, producidas por dos fabricantes europeos diferentes de maderas laminadas se empaquetaron juntas en contenedores de envío utilizando un algoritmo para organizarlas en el orden en que serían necesarias para el montaje en el sitio una vez llegadas a China. Se utilizaron 2381 vigas para las tres cúpulas y 60.000 tornillos y pasadores de acero para las conexiones transversales.

El colosal edificio de la entrada principal está revestido con baldosas de hormigón geométricas grises.

Video