Introducción
Marina Bay Sands es un complejo de alta densidad y uso mixto, cuya construcción alcanzó los $ 5.7 mil millones.
Diseñado por el arquitecto Moshe Safdie para Las Vegas Sands Corporation, sus instalaciones que ofrecen una superficie de 845.000m2 sobresalen en el paseo marítimo de Singapur, creando una puerta de entrada a la ciudad y proporcionando un entorno dinámico para la vibrante vida pública del lugar. Safdie fue invitado a unirse a Las Vegas Sands Corporation para el desarrollo de un diseño competitivo del proyecto y presentárselo al Gobierno de Singapur. El proyecto ha sido galardonado con CTBUH 2010, Best Tall Building Awards, Finalist Asia and Australasia Region.
Situación
El complejo Marina Bay Sands, ha sido construido en el frente marítimo del Distrito Financiero de Singapur,新加坡共和国(en chino), 10 Bayfront Avenue.
Concepto
Según palabras del arquitecto: “… Marina Bay Sands es realmente más que un proyecto de construcción, es un microcosmos de una ciudad arraigada en la cultura de Sigapur, su clima y su vida contemporánea. Nuestro desafío fue crear un lugar público vital a escala de distrito urbano, es decir, hacer frente a un proyecto de mega-escala e inventar un paisaje urbano que funcione a escala humana…”
Estructura urbana
Safdie diseñó una estructura urbana que entrelaza los componentes de un programa complejo, con una dinámica de cruce de caminos urbanos y lugar de reunión pública.
Inspirada en las grandes ciudades antiguas que se ordenan en torno a una vía pública importante, Marina Bay Sands se organiza en torno a dos ejes principales que atraviesan el barrio y le dan un sentido de orientación, poniendo mayor énfasis en la calle peatonal, como centro de la vida cívica.
Espacios
Sus instalaciones ofrecen un hotel con 2.560 habitaciones, un centro de convenciones, tiendas, restaurantes, teatros, museos y un casino.
Este nuevo espacio urbano integra la línea de costa del paseo marítimo, unos 74.000 metros cuadrados de pequeñas arcadas en varios niveles y el emblemático Museo de ArtScience en el promontorio. Situados a lo largo de la red de caminos públicos hay también dos teatros con 4.000 asientos entre ambos, un casino, un centro de convenciones y exposiciones de 9.000m2 y una plaza pública de 5.000m2 con un llamativo ajuste hidráulico, según los eventos.
Combinando los espacios internos y externos y proporcionando una plataforma para una amplia gama de actividades, este vibrante “cardo maximus” del siglo XXI, o gran galería, también conecta con el metro y otros medios de transporte.
Torres
Las tres torres de hotel de 55 plantas se fijan al suelo y se conectan en la parte superior con un parque aéreo de 1 hectárea de superficie. Una maravilla de la ingeniería a casi 200 metros sobre el nivel del mar, el SkyPark se extiende torre a torre y vuela 65 metros en uno de los extremos. Tiene capacidad para un observatorio público, jardines, una piscina de 151 metros de largo, restaurantes y pistas de footing, además de ofrecer unas amplias vistas panorámicas, un formidable recurso en una densa ciudad como Singapur.
SkyPark
Protegido de los vientos y con 250 árboles y 650 plantas, el SkyPark celebra el concepto de la ciudad jardín, que ha sido el fundamento de la estrategia de diseño urbano en Singapur. Tiene un largo de 340 metros desde el extremo norte al final del extremo sur, con una anchura máxima de 40 metros.
Con sus 65 metros libres crea uno de los mayores voladizos públicos del mundo. La piscina de 1.396m2 es la mayor piscina al aire libre y a esa altura realizada, tiene 145 metros de borde de fuga. Todo el parque puede albergar hasta 3.900 personas
Jardines
Una serie de terrazas ajardinadas proporcionan un amplio espacio verde a lo largo de todo el complejo, extendiendo el paisaje tropical desde el Marina City Park hacia el Bayfront.
La red paisajista refuerza las conexiones urbanas con el entorno, siendo accesibles al público todos los niveles de espacios verdes y plantaciones tropicales, a través de las amplias calles peatonales que miran al mar. La mitad de los techos del hotel, los del centro de convenciones, centro comercial y el complejo del casino están cubiertos con árboles y jardines.
Moshe Safdie seleccionó a cinco artistas internacionales para crear ocho monumentales instalaciones públicas de arte en Marina Bay Sands, James Carpenter, Antony Gormley, Ned Kahn, Sol LeWitt y Chongbin Zheng. Los artistas trabajaron estrechamente con Safdie para asegurar que las comisiones específicas del sitio complementaran la arquitectura y dinamizaran los espacios públicos.
Construcción
Programa
- Hotel : 2560 habitaciones de lujo en tres torres , con un total de 265.683m2
- Sands SkyPark: las tres torres del hotel están conectadas en la parte superior, a 195 metros de altura por un parque de 9.941m2 que alberga un observatorio público, senderos para correr, jardines, restaurantes, salones y una piscina de borde infinito. Este oasis tropical de 1.2 hectáreas es mas largo que la altura de la Torre Eiffel y lo suficientemente grande como para que aparquen cuatro aviones jumbos A380.
- Casino: el casino «estilo atrio» cuenta con cuatro niveles de juego y entretenimientos en un espacio total de 15.000 metros cuadrados. Del techo del atrio cuelga una lámpara de 7 toneladas con 132.000 cristales de Swarovski y 66.000 LEDs.
- Tiendas: más de 74.322m2 de espacio comercial y restaurantes.
- Sands Expo y Centro de Convenciones: 121.000 m2 de espacio flexible para convenciones y exposiciones, incluyendo uno de los salones más grandes de Asia con una superficie de 8.000 m2 y capacidad para albergar 11.000 personas.
- Museo de ArtScience : 15.000 m2, de los cuales 6.000 m2 corresponde a una galería, 3.000 al estanque de los lirios con una palmera de 80 metros, 62 metros de diámetro sobre nivel y 11 de profundidad.
- Teatros: 21.980 metros cuadrados con una capacidad total combinada de 4.000 asientos
- Pabellones de cristal: 5.914 metros cuadrados que albergan tiendas y discotecas, siendo la primera estructura de acero y cristal levantada en Marina Bay.
- Plaza para eventos: 5.000 metros cuadrados con capacidad para albergar 10.000 personas en eventos de carácter local e internacional.
Estructura y materiales
La forma general del Hotel Marina Bay Sands fue impulsada por el requisito arquitectónico de atrio continuo a todo lo largo de las tres torres. La llamarada geométrica resultante se resuelve estructuralmente mediante soleras de hormigón pretensado y cerchas de corte en varios pisos, situadas entre las mitades opuestas de construcción y a través de las salas de máquinas del nivel medio. La asimetría de los edificios exigió detallados análisis de secuencias de construcción para evaluar la desviación continua de las torres durante la erección. Por otra parte, la forma única de cada torre derivó en movimientos diferenciales por la carga impuesta, lo que complicó aún más el diseño de ingeniería del SkyPark en la azotea y su apoyo. Cada uno de estos desafíos fue abordado y resuelto a través de una estrecha colaboración entre el diseño, la construcción y el cliente.
Torres del hotel
La construcción de las torres del hotel con 55 pisos fue un momento crítico y su diseño el primer desafío para el equipo de ingenieros. La base abocinada de las torres para crear el atrio cónico del vestíbulo es continua y corre a lo largo de los tres edificios. La conicidad de la base creó un desafío técnico significativo a causa de la forma asimétrica y las patas curvas en el lado este que permiten que cada torre se apoye en las patas verticales opuestas. Como resultado, las fuerzas laterales primarias demandantes impuestas en el edificio se rigen por los efectos de gravedad en lugar de los del viento o los efectos sísmicos.
Abocinamiento estructural
Muros de hormigón reforzado, que varían el espesor desde 28 pulgadas en su base a 20 en los niveles de las plantas más altas, se encuentran en los centros, cada 10 metros, dentro de cada una de las tres torres. Los muros de corte sirven como sistema estructural primario vertical y transversal de los tres edificios.
Núcleos adicionales creados también con muros de hormigón se localizan en ambas patas de cada edificio, conteniendo el hotel longitudinalmente y ayudando a prevenir la salida del plano de pandeo de los muros de corte relativamente estrechos dentro de los las patas de las torres.
Se estableció muy pronto el requisito de tal restricción en el diseño después de rigurosos análisis de pandeo de las dos patas. Losas planas post-tensadas, con un espesor de 22cm, se extienden directamente entre los muros de cortante. Esta disposición maximiza la eficiencia estructural y crea una solución de losa de piso simple que se puede construir rápidamente. El esquema de losa plana también proporciona flexibilidad en la distribución de la habitación del hotel, se adapta a la altura entre piso y piso y a la flexibilidad de la construcción en la distribución de servicios y coordinación a través de cada planta.
Armazones de altura realizados con vigas de acero se encuentran dentro de los suelos mecánicos del nivel 23, conectando las patas de la torre y resistiendo las grandes fuerzas de cizallamiento que se producen cuando éstos se ubican encima del atrio central. En la planta baja, las placas de post-tensado resisten los empujes horizontales generados por las patas inclinadas.
Diseño constructivo
Debido a la inclinación extrema de las patas de las torres, los muros de corte opuestos tienden a flexionar y derivar lateralmente durante la construcción. Por consiguiente, fue crucial considerar cuidadosamente durante el diseño la secuencia de construcción, un simple análisis estructural en el lugar no era suficiente. Con este fin, Arup llevó a cabo una serie de análisis de las etapas de construcción de los distintos escenarios de erección al comienzo del proceso de diseño con el fin de cuantificar la cantidad de desplazamiento y bloqueo en el estrés que se acumula dentro de cada torre en cada escenario.
Estudios adicionales demostraron que mediante la introducción de pretensado en los muros de corte verticales e inclinados, los movimientos y tensiones resultantes podrían reducirse aún más.
Las mediciones de las paredes incluyen:
- rotación angular en la parte superior de la torre
- desplazamiento máximo de elevación en los tres ejes
- movimiento diferencial entre las paredes verticales e inclinadas
- movimiento diferencial entre las bahías de las paredes adyacentes
- movimiento diferencial entre las tres torres, que afecta el apoyo prestado al SkyPark
Además, los desplazamientos inmediatos derivados de los efectos del propio peso se compensaron mediante una pre-caída durante la construcción. Sin embargo, debido a su asimetría, aún más complicada por la fluencia lenta del hormigón y sus efectos de contracción, se espera que las torres continúen su deformación lateral hasta que estos movimientos converjan, después de aproximadamente 30 años.
SkyPark
Con sus 340 metros de largo, 40 de ancho y un voladizo de 64.92 metros, a una altura de 198.11 metros sobre el nivel del suelo, la terraza del hotel, el SkyPark, es la cubierta habitable y de observación en voladizo más larga del mundo y se ha convertido en un simbólico icono de Singapur.
Para tener éxito, el diseño tenía que reconciliar varias demandas: el objetivo de crear una estética elegante para el parque por encima de las torres, un peso mínimo y eficiencia en las demandas necesarias para limitar los efectos adversos sobre las torres de abajo, y los requisitos de factibilidad de construcción necesarios para el pre-montaje y construcción rápida en el sitio.
Estudios de optimización estructural
Varias opciones de encuadre se consideraron para el SkyPark al principio del proceso de diseño. Estas incluyeron diversas barras, vigas, somiers de acero, y las alternativas de puentes de hormigón huecos segmentados, entre otras. Todos estos sistemas se evaluaron tanto por su peso y por la facilidad de construcción.
El equipo de diseño, junto con los fabricantes y montadores, convergieron en un sistema de postensado con vigas cajón segmentarias de acero, de 10 metros de largo por 3.60 metros de ancho, como sistema estructural primario para el segmento en voladizo, y un sistema de puente primario con cerchas de acero para aquellos segmentos que abarcan entre las torres de hotel. Los puentes directamente encima de cada torre son compatibles con rastrillos de acero de puntales «V» que se extienden desde la azotea del hotel directamente a través de los muros de hormigón armado. Los segmentos entre cada tramo de la torre con vigas simplemente apoyadas en los extremos de los segmentos adyacentes.
Los desplazamientos relativos de las tres torres varían dramáticamente, debido a sus diferencias geométricas sutiles. Las juntas de movimiento situados entre cada torre dan cabida a tales movimientos diferenciales resultantes de la expansión térmica, los movimientos inducidos por el viento, y otros movimientos laterales dependientes del tiempo generados a partir de fluencia y retracción derivados de la asimetría de las torres. Detalles minuciosos a través de la piscina de borde infinito acomodan estas articulaciones dando la impresión de una cubierta monolítica diáfana y continua a través de las torres.
Otra consideración importante en el diseño de la voladizo Skypark era su respuesta a las vibraciones inducidas por el viento, y las vibraciones que surgen de la actividad humana rítmica como bailar o correr. La introducción de un amortiguador de masa sintonizado de 5 toneladas en el diseño del voladizo sirve para mitigar estos efectos. Posteriores pruebas dinámicas del Skypark han verificado el buen resultado de este sistema.
Los 14 segmentos primarios de la plataforma fueron prefabricados fuera del lugar, cada sección de los puentes que se extienden entre las torres adyacentes se componen de tres vigas puente de 400tn pre-ensambladas a nivel. La parte final del voladizo fue igualmente prefabricado en segmentos para asegurar su correcto ajuste durante el montaje en el sitio. En total más de 7.000tn de acero estructural se utilizaron para erigir en 13 semanas este parque aéreo.
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