Parque de Investigación Biomédica de Barcelona

Ingeniero estructural
Manel Arguijo
Constructora
ACS COMSA
Promotor
Comunidad de Bienes del Parque de Investigación Biomédica de Barcelona
Diseñado en
2000
Año de Construcción
2001 - 2006
Pisos
9
Área del terreno
7.916 m²
Área construida
55.491 m²
Ubicación
Barcelona, Catalunya, España

Introducción

El Parque de Investigación Biomédica de Barcelona es un edificio con una gran densidad de ocupación debido al tamaño relativamente pequeño del solar trapezoidal en el que se levanta, 7.916m2 en los que se construyó una superficie de aproximadamente 55.491 m², 20.000 correspondiente a los sótanos y el resto distribuido en las 9 plantas sobre rasante. Para evitar la posible masificación los arquitectos recurren a un proyecto con un geometría fluida, un edificio ligero, abierto al mar y al cielo y con vistas al cinturón litoral de Barcelona por el otro lado.
Para evitar competir con el entorno, edificios de diferentes alturas y los cercanos rascacielos de la Villa Olímpica, el edificio del Centro de Investigación busca el diálogo y la integración, una imagen clara y definida que disimule el gran volumen construido en su interior y que visto desde fuera pierda su escala y se convierta en un elemento particular y específico.

Situación

Emplazamiento en el entorno

El Centro de Investigación Biomédica se construye en un solar ubicado frente al mar, Carrer del Doctor Aiguader 88, rodeado al este y oeste por varios edificios de equipamientos, oficinas y viviendas, junto al centro está el Hospital del Mar, y al sur el Parque de la Ciutadella, en Barcelona, Catalunya, España.

El sitio se caracteriza por su geometría longitudinal mar-montaña, su irregularidad geométrica y la presión volumétrica de las diferentes edificaciones perimetrales, la torre del hospital de 11 plantas y el propio hospital que conjuntamente con un anterior polideportivo obstruyen la visión del paseo Marítimo en ese ángulo, un bloque de viviendas 8 plantas, y a lo lejos, pero dentro del campo visual del solar los rascacielos de la Villa Olímpica.

Concepto

La ubicación del solar sobre el que se construye el Centro de Recerca fue antiguamente una zona de naves industriales, junto a las grandes instalaciones de gas de La Catalana y sus gasómetros. Estas grandes estructuras definen formalmente la franja de estos terrenos entre la playa y el tren. Ligar esas imágenes de grandes elementos industriales con el nuevo edificio ha permitido a los arquitectos responsables reflexionar sobre la memoria visual urbana. El proyecto propone una imagen simbólica de “gran objeto industrial”, que enlaza las grandes construcciones industriales del siglo XIX e inicios del XX con la “nueva industria” de la investigación del siglo XXI.
Se buscó que el aspecto del nuevo edificio reuniera alguna de las características de esos elementos industriales que marcaron toda una época en la ciudad, en el barrio, para que de algún modo arraigara en el contexto, buscando un sentido a su ubicación y, al mismo tiempo, una respuesta al entorno existente, confuso e irregular.

Otro factor considerado por los responsables del proyecto fue lograr un ambiente de “domesticidad”, entendiendo por ésta determinado grado de confort para quienes pasan muchas horas en sus instalaciones y quienes se acercan a ella por motivos diversos. El patio-claustro de varias alturas ubicado en el centro de gravedad del edificio contribuye a conseguir ese ambiente y es el equivalente al “campus” aglutinador de las primeras universidades. La estructura se ve apoyada por los distintos elementos utilizados en su construcción, sus texturas, durabilidad, higiene y calidad para reforzar un ambiente agradable.

Otra de las imágenes que han aportado contenido al proyecto ha sido el Instituto Salk de Estudios Biológicos de La Jolla, de Louis Kahn, que los arquitectos visitaron en varias ocasiones. Además de compartir su apertura al mar, las influencias del instituto californiano son sutiles y variadas, otras más explícitas, como la aparición dentro del claustro del parque de una lámina de agua sobre la cubierta del auditorio y su fusión con el Mediterráneo, inspirada en el canal de agua del patio central de los laboratorios Salk, en este caso se pierden en el Pacífico.

Espacios

El edificio está formado por tres sectores o estratos generados básicamente por el vacío que el espacio público de la planta baja deja entre las plantas subterráneas y las plantas elípticas colgantes. Definido por 4 plantas sobre rasante en la zona que mira al mar y por 9 en la zona del cinturón litoral, todas ellas organizadas en forma de U alrededor del patio central. A medida que gana altura y debido su forma troncocónica elíptica las plantas van perdiendo superficie.

Estrato A

Este estrato por debajo de la cota O consta de tres niveles, dos subterráneos y uno semisubterráneo, es el de las grandes conexiones estructurales con el entorno y la base sobre la que descansan los niveles superiores.

Centro de Talasoterápia: con espacios irregulares que sólo buscan consolidar la geometría del terreno, las instalaciones albergan un Centro de Talasoterápia, ubicado debajo de la Plaza Pública que da acceso al Centro Biomédico y que se conecta con la playa mediante un túnel que pasa por debajo del Paseo Marítimo. El centro ofrece piscinas e instalaciones acuáticas.

Polideportivo: el polideportivo ocupa las tres plantas subterráneas y funciona como una sola unidad con el centro de Talasoterapia. Sus instalaciones reciben luz natural a través de grandes claraboyas y la conexión con el Centro se establece mediante un gran ventanal en la zona de acceso entre ambos espacios.
Las instalaciones disponen de 3 pistas de baloncesto y dos gradas laterales para 300 personas, con sus correspondientes aseos y vestuarios. Las instalaciones eléctricas y energéticas del polideportivo son independientes del Parque de Investigación.

Sección longitudinal

Muelle de carga: una rampa para coches da acceso al semisótano donde se encuentra el punto neurálgico de abastecimiento de todas las instalaciones. Esta rampa es compartida con el vecino Hospital del Mar. En el muelle de carga y descarga se recibe la mercancía que se depositará en los almacenes anexos y da acceso al nivel -1.

Nivel -1: en este nivel se encuentran las instalaciones de un ciclotrón, perteneciente al Instituto de Alta Tecnología (IAT) y utilizado para el diagnóstico e investigación farmacéutica y clínica. Este ciclotrón es el motor de las instalaciones, se encuentra confinado en un búnker de hormigón.

También dispone de una sala de radio farmacia directamente relacionada con el Hospital del Mar, un tomógrafo y un animalario donde se dispone de cobayas para las numerosas investigaciones, conectado por el lado norte con el Hospital del Mar.

Nivel -2 y -3: en los dos últimos niveles subterráneos se ubican las instalaciones eléctricas y de suministro de agua. Alrededor del espacio ocupado por el polideportivo se ofrece un gran aparcamiento, compartido con el hospital, con 350 plazas.

Estrato B

El estrato B es la gran plataforma horizontal ubicada en la cota 0 que va desde el Paseo Marítimo hasta el cinturón litoral. Este gran espacio urbano conecta todas las plazas y calles perimetrales, sirviendo a la vez de soporte para el resto del edificio, y reuniendo todos los accesos a las instalaciones, incluyendo el Hospital de Mar.
Tocando al Paseo Marítim y cercana al mar se despliega una gran plaza descubierta que ejerce de gran vestíbulo para el edificio, caracterizada por una gran pérgola paralela al paseo y por los edificios que la rodean, en cuyos bajos se realizan distintas actividades, consultas externas del hospital, acceso al Centro de Talasoterapia, un bar, un restaurante, un quiosco de revistas o un local comercial.

Desde esta planta se realiza uno de los principales accesos al Centro de Investigación, bajo el espacio definido por el foyer exterior del auditorio, construido con un pavimento de listones de madera que funcionan como una especie de toldo que se prolonga hacia el interior, bajo el forjado del auditorio. En los laterales de este patio de acceso se disponen locales comerciales. A continuación aparece el patio-claustro que es el espacio central del edificio y que da acceso al vestíbulo general, a éste se puede acceder también desde el cinturón litoral y desde el lateral, por la calle Trelawiny. Cerrando este patio, en el lado oeste y elevado 1.50m sobre rasante, hay un restaurante para los investigadores.

Estrato C

Este estrato corresponde a la parte más visible y reconocible del edificio del Centro de Investigación Biomédica. Un edificio troncocónico con fachada de cristal y madera suspendido sobre la planta baja. Volumétricamente este tronco de cono de planta elíptica queda cortado por un plano inclinado que define la cubierta y en el que se ubican los laboratorios y despachos de investigación. Este tronco está vaciado en la parte central, siguiendo el eje norte sur, para conseguir la mayor superficie de fachada en relación al volumen compacto, sólo ocupado en parte, a la altura del primer piso, por un volumen que se desplaza ligeramente hacia la plaza y que acoge la sala de actos. Los accesos a cada planta se realizan a través de un gran recibidor situado en la fachada sur del patio que se amplía hacia el exterior mediante grandes terrazas que miran al mar.

En la última planta solo se puede aprovechar una pequeña superficie de la elipse, el cuadrante norte, que ha sido destinada a las instalaciones de agua fría y caliente para la climatización del edificio y los servicios técnicos. La cubierta inclinada de zinc pone término al desarrollo del edificio y en ella se ubicaron las ventilaciones de los laboratorios, de los aparcamientos y las salidas de humo de las calderas.

Estructura

Después de los estudios realizados y teniendo en cuenta tres factores condicionantes esenciales para la elección del sistema estructural a escoger:

# Voluntad arquitectónica de liberar de soportes la planta baja, para de ese modo obtener una superficie lo más diáfana posible destinada a uso público.
# Geometrías diferentes en las zonas de sótanos con disposición de soportes en retícula ortogonal y el cuerpo sobre rasante del edificio formado por plantas elípticas concéntricas.
# Ubicación de una pista polideportiva en los sótanos.

el equipo responsable del proyecto se decantó por un sistema de forjados colgantes soportados por jácenas dispuestas bajo cubierta en todo el perímetro del edificio y coincidiendo con las zonas de instalaciones, despachos de doble altura y fachadas del gran patio interior.

Para compensar las cargas de cuelgue, tanto exteriores como interiores, de los diferentes niveles, se construyó un núcleo central rígido que coincide con las zonas de circulación y cuyos muros de hormigón armado combinados con las jácenas de cubierta de hormigón pretensado HP-40 forman un alzado estructural en forma de T.

Cimentación

En el sector de los sótanos el edificio ocupa casi todo el solar presentando un nivel casi constante de 3 metros bajo el nivel freático. En esta cota el subsuelo presenta una consistencia granular de aportación sedimentaria procedente del mar con arenas de grano medio y bajo contenido en limos que le permite soportar las cargas del edificio. Con estas características se optó por construir una losa continua de hormigón armado de aproximadamente 8.100m2 y 180cm de espesor que permite responder al empuje de subpresión hidrostática y repartir las presiones sobre el terreno de forma uniforme, introduciendo pilotes coincidentes con las zonas de mayor carga. Éstos fueron diseñados mediante paneles pantalla de 60cm de espesor y 9m de profundidad que siguen la trayectoria de los muros principales.

Perímetro de contención

Para poder realizar la losa de cimentación en seco y bajo el nivel freático fue necesario plantear un perímetro de contención mediante paneles pantalla de 60cm de espesor hundidos 6m más abajo que la losa y un sistema de drenaje para bajar el nivel freático dentro del perímetro. Previamente se cavó una fosa de 7,6m de profundidad y una vez finalizada se extendió una capa de grava de 20cm procediendo luego a la colocación de un sistema de tubos drenantes conectados a pozos de bombeo.

Forjados

Los forjados de las 3 plantas subterráneas presentan losas macizas de 30cm de espesor, a excepción de las zonas de muelles de carga o tráfico pesado donde el espesor varía entre 32-35cm. En las 9 plantas levantadas sobre rasante el espesor de las losas es de 28cm.
El edificio simétrico sobre rasante con respecto al eje mayor de la elipse no lo es en la dirección perpendicular al presentar un corte inclinado por un plano de 10.5º que genera una altura creciente desde el lado del mar, con 4 plantas sobre rasante, hacia el sector opuesto con 9 plantas. Todas ellas crean un gran patio central de 17.6x86m.

Cuelgue y desapeo voladizos exteriores

Estructura de cuelgue

La estructura colgante exterior del edifico se resuelve con 69 tirantes con inclinaciones variables entre 4,8º y 8º colocados cada 3.6m articulados planta a planta y unidos a la estructura superior de cuelgue mediante una articulación a los tetones superiores.
La estructura de los forjados interiores se divide en dos sectores. En el primero se cuelga desde el pilar interior hasta el voladizo mediante 19 tirantes interiores en cada lado, a una distancia también de 3.6m.

Detalles constructivos

Flexibilidad

Para un edificio dedicado a la ciencia e investigación es esencial la posibilidad de cambios ya que su uso es complejo y debe adaptarse a unos avances en constante progreso. En este caso esa adaptabilidad es posible por el uso de estructuras flexibles desde un punto de vista espacial y mecánico.

El Parque Biomédico dispone de espacios cuantitativamente bien planteados, geometrías regulares y pautadas, unas instalaciones bien distribuidas y una doble piel en la fachada. El hacer coincidir los accesos, ascensores, montacargas, pozos de instalaciones y escaleras con la geometría de la estructura portante permite cierta homogenización en las plantas y una buena disposición para los cambios, al igual que los pasillos de circulación en forma de U, tanto en el exterior del patio como en el interior del edificio que facilitan una gran variabilidad de movimientos.

Fachada de doble piel

La fachada de doble piel escogida para el edificio del Parque de Investigación Biomédica desempeña varios importantes papeles en el desarrollo del proyecto. Entre ellas es responsable de la resolución geométrica de todo el edificio al tratarse de una envolvente continua que rodea la estructura, su configuración permite un gran aprovechamiento lumínico en su interior a la vez que protección contra la radiación solar directa y finalmente es la cara permanente y representativa del Centro de cara al exterior, permitiendo que en el interior se realicen todos los cambios que sean necesarios a lo largo del tiempo.

La resolución de una doble piel y los materiales utilizados permiten que cada una de las capas cumplan una función clara: la capa interior regular y transparente asegura la estanqueidad, la luminosidad y la ventilación natural, también cierta facilidad para posibles variaciones del programa. La capa exterior, de listones de madera, protege del sol y es la principal responsable del aspecto material del edificio.

Materiales

La gran plataforma horizontal que define el espacio público del edificio en la cota 0 es tratada con un piso flotante realizado con grandes piezas de hormigón que le dan un aspecto unitario, a excepción de la gran plaza de acceso donde debido a las sobrecargas del techo del centro de talasoterapia se coloca un pavimento de delgas de madera.

La cubierta de la sala de actos del primer piso se resuelve con una lámina de agua que crea un microclima especial apreciable desde los balcones de las plantas superiores.
La cubierta del edificio fue realizada en zinc y además de ser utilizada para las salidas de las ventilaciones dispone de una superficie con colectores solares que ayudan en la producción de agua caliente sanitaria, esta función se ve favorecida por la pendiente de todo el edificio.

Entre el espacio creado por la doble piel de las fachadas se sitúan los accesos de mantenimiento, pasarelas de aleación de acero galvanizado, sistema contra incendios mediante sensores y cortina de agua que cubre toda la superficie de la madera en caso necesario y las capas necesarias para evitar la invasión de pájaros, sin interferir en la estructura portante.

Fachada de doble piel

Piel interior

La piel interior se encuentra entre forjados. Un muro cortina de aluminio soporta el cierre acristalado y dotado de cámara. Entre los cristales y a dos alturas diferentes se intercala un sistema de postigos de aluminio que sirven para ventilación. El tamaño de los plafones de cristal varía en cada planta debido a la forma elíptica de la misma. La estructura de esta piel interior, que es totalmente independiente de la estructura portante externa, continúa de cristal hasta la séptima planta, donde pasa a ser de láminas de acero en la 8ª y 9ª, para terminar con el coronamiento de zinc en la cubierta.

Piel exterior

La piel exterior de la fachada está formada por 237 líneas de montantes verticales anclados a las anillas perimetrales de tubo de acero de cada planta. Según la luz que deban salvar estos montantes son de diferentes medidas 80×80 o 160x80cm. Esta estructura secundaria se forma con ejes de giro, uniones articuladas, solapes y tolerancias, todos en acero galvanizado y sin utilizar soldaduras. Sobre los montantes y elementos se desplegaron más de 44.000 listones de madera de cedro rosa, en cada nivel todos son del mismo tamaño y disminuyen 1cm a medida que suben de planta. Sus ajustes se realizaron mediante un sistema de anclaje con una guía y un mecanismo de clipado.

Características de la madera de fachada:

  • Nombre comercial: cedro rojo del Pacífico.
  • Procedencia: costa oeste norteamericana.
  • Color: marrón rojizo uniforme.
  • Olor/sabor: aromático, amargo, parecido al cedro.
  • Anillos de crecimiento: se distinguen fácilmente. Las bandas oscuras marcan los veranos.
  • Hongos: durable.
  • Termitas y otros: sensible.
  • Humedad: imputrescible. Excelente resistencia a la intemperie.
  • Conservación: no requiere mantenimiento, fungicida-insecticidas, excepto si está en terreno natural.
  • Conservación aspecto: lasures o aceites aplicados preferiblemente por aspersión.
  • Atornillado: delicado.

Estructura colgante

Modelo tridimensional para el estudio de estructuras

Desde la planta 1 a la 3 los listones de la estructura colgante exterior son metálicos con sección circular maciza de 56mm de diámetro que va variando a medida que se eleva el edificio, de la 3 a la 5 64mm y a partir de la 5 76mm. El límite elástico del acero es de 460 N/mm2 y se colocan cada 3.6m.
Los tirantes interiores son perfiles metálicos HEM300, HEM200 y HEM120 conectados a los forjados de hormigón mediante crucetas metálicas. En toda la estructura se utilizaron jácenas longitudinales de hormigón postensado y geometría variable.

Video

Planos

Fotos

Fotos WikiArquitectura (Octubre 2015)

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