Sede GSW

Introducción

El edificio de la Sede Central de GSW, compañía de bienes raíces de la propiedad privada, fue el primer rascacielos que se levantó en Berlín después de la caída del Muro en 1989.
La rehabilitación de este espacio urbano, un conjunto de cinco volúmenes distintos, combina fragmentos de la ciudad en una composición tridimensional que permite que una torre de oficinas construida en 1950 pueda volver a integrarse en su contexto. La idea de crecimiento del conglomerado histórico se recoge y promueve como un modelo de desarrollo urbano. Para su reforma y ampliación se utilizaron soluciones arquitectónicas, estructurales y urbanas excepcionales, así como innovadores conceptos de ingeniería mecánica basados en la ventilación natural.

Los arquitectos Sauerbruch Hutton diseñaron la extensión y renovación del complejo de la sede de GSW en Berlín que finalizó en 1999. La altura del edificio existente hace recordar que se trata de uno de los grandes proyectos de reconstrucción después de la Segunda Guerra Mundial. La nueva torre de GSW, uno de los edificios más reconocibles de la ciudad, introduce una curva suave y un colorido toque en el centro de la ciudad.

Situación

El edificio de la Compañía GSW es un conjunto de cinco volúmenes distintos. Esta variedad de elementos permite una respuesta a la diferente tipología y condiciones morfológicas de la ubicación del conjunto, en entre la parte sur y norte de la llamada «Friedrichstadt», en el centro de Berlín, Alemania.

Dentro de la discusión acerca de la reconstrucción de la capital que estaba dividida, este proyecto sirve de respuesta a la ciudad que acepta el conglomerado histórico de Berlín como un principio estructural. La historia se ve como un proceso dinámico que deja sus huellas. Esta intención de trabajar con los rastros dejados, como con cualquier otra condición del contexto, de una manera constructiva y creativa es el principio subyacente de este escenario.

El edificio está situado en Kochstrasse 22, en el barrio de Kreuzberg, a tan solo 250m del Checkpoint Charlie, el más famoso de los pasos fronterizos del Muro de Berlín entre 1945 y 1990.

Concepto

La propuesta ganadora del concurso presentada por el estudio Sauerbruch Hutton fue una crítica a la «reconstrucción crítica» establecida por Hans Stimmann, director de construcción para Berlín entre 1991 y 2006. Las fachadas muy transparentes y dinámicas de la nueva torre son el aspecto más importante del concepto de edificio de bajo consumo energético.

El nuevo edificio responde tanto a la lógica del planteamiento barroco de la calle como a las transformaciones del urbanismo del siglo XIX. Además, mediante la absorción del “objeto” como cualidad del existente edificio de oficinas, una de las primeras torres construidas durante la remodelación de Berlín a finales de 1950, se registra el espacio de confrontación que se había desarrollado entre los edificios altos a ambos lados del Muro de Berlín. Sobresaliendo por encima de todas las dispares construcciones de su alrededor, resultado de consecutivas generaciones, la nueva losa de gran altura que distingue el edificio, es un elemento singular que presenta asociaciones con el presente y el futuro, sumado a la colorida fachada que forma una segunda piel que integra a la ya existente.

Espacios

En respuesta a las condiciones urbanas y funcionales, la rehabilitación del complejo en que se encuentra la Sede GSW comprende un conjunto de varios volúmenes, incluyendo una torre de oficinas ya existente que data de 1961, en la parte este, con 17 plantas, un volumen redondo de tres plantas orientadas a la calle conocido como “pastillero” (pillbox), dos bloques de 10m de altura y la nueva torre con 22 plantas, en la zona oeste. Todo este complejo, 50.000m2, está unido por un sótano que cubre prácticamente todo el lugar y da acceso a un profundo parking con sistema mecánico y capacidad para 228 coches.

Las tonalidades rojas y rosadas de la fachada oeste otorgan una identidad inconfundible a la nueva torre de oficinas, ayudando a diferenciar los distintos elementos del nuevo conjunto: un par de edificios de baja altura a lo largo de la calle revestidos cerámica antracita, la torre existente con sus grises y ocres, el llamado “pastillero” con sus verdes y la nueva losa. El diseño de la losa de gran altura es generado para la creación de un entorno de trabajo ejemplar, mediante el control pasivo de consumo de energía, y por el compromiso con una arquitectura económica tanto con recursos ambientales naturales como con los construidos. El edificio prioriza el valor del espacio sensible y ofrece una pintura dinámica en la escala de la ciudad.

La estructura de 22 pisos tiene un sistema térmico de doble piel con ventanas que se abren. Elementos de los grises bloques de la Alemania del Este se pueden ver en la repetición, mientras que el color y las suaves curvas indican una respuesta contemporánea al contexto urbano. Estrategias pasivas de protección solar, la ventilación cruzada de aire, almacenamiento térmico, calefacción y chimenea hacen de este uno de los más innovadores edificios verdes de Alemania.

Estructura

El marco estructural del edificio es de acero, reforzado con hormigón armado y revestido con una doble piel de cristal.
La torre nueva y la ya existente están unidas para los usuarios en las plantas. Este aspecto del diseño determina la altura entre planta y planta del nuevo edificio a la ya existente, relativamente baja, 3.325m. Las dos torres son estructuralmente independientes y permiten la comunicación entre ellas. Los elementos principales afectados fueron las fachadas, los pisos y los servicios en la interfaz.

Concepto arquitectónico

El concepto arquitectónico fue separar la torre de los edificios más bajos para que los vanos de sus plantas se extiendan sobre el gran vacío que forma el hall de entrada y finalicen en voladizo en cada extremo. Sin embargo, las luces eran demasiado grandes para las vigas de hormigón armado ordinarias, dentro de la profundidad disponible, por lo que el diseño del esquema apoya la mitad este de la construcción sobre una pared Vierendeel con perfiles de acero; las columnas en el lado oeste debieron reforzarse con una cercha de apoyo en los pisos tercero y cuarto. Como resultado de los cambios, tanto en la pared Vierendeel como en la opuesta, no se podían ubicar las oficinas, por lo que fue necesario el refuerzo con columnas en ambos lados. Se diseñó una armadura a nivel de techo de la que se suspendieron las columnas que ofrecerían un soporte intermedio entre las plantas. Dos vigas de hormigón reforzado se extendieron entre columnas a lo largo del edificio, con la losa de las plantas entre ellas.

 

Para ahorrar costes, el contratista sugirió algunas modificaciones, como el reemplazo por un pretensado de vigas de hormigón con un reborde en el lado negativo que permitiría que las plantas abarcaran las distancias necesarias sin el apoyo de la cercha a nivel de techo. Se adoptó esta modificación una vez que quedó claro que las restricciones de enrutamiento de servicios y ventilación impuesta por la viga de soporte adicional eran aceptables. El aumento de profundidad necesario para la viga de borde representó una complejidad considerable, ya que los cables de pretensado tenían que combinarse con muchos conductos que pasan a través de la viga, como también un severo control de alta calidad, ya que la superficie superior de la viga forma la terminación de la planta. El arquitecto quería un acabado de hormigón expuesto en las columnas, pero para reducir al mínimo su tamaño, fueron diseñadas utilizando secciones de acero revestidas de hormigón.

Estabilidad lateral

La estabilidad de la torre se consigue mediante dos núcleos de hormigón armado. El núcleo sur contiene tres ascensores, baños y un elevador de servicio, el norte una escalera de escape y un elevador de servicio. La forma del núcleo sur cambia debajo del tercer piso al tener que pasar, a nivel de suelo, una de las entradas al parking. Este cambio fue compensado con la introducción de otras paredes para mantener la rigidez y fuerza en este nivel. Debido a que los núcleos son relativamente delgados, paredes de 600mm, las principales bandas de aire están colocadas fuera de ellos, evitando de ese modo grandes agujeros en las paredes centrales que reducirían su rigidez. Debido a la forma del edificio y la ubicación de los núcleos, es el ubicado en la zona sur el que lleva la mayor carga de viento, calculado de acuerdo a la guía Frankfurtdesign para edificios de gran altura. Esto requirió un análisis dinámico del edificio mediante el programa ETABS. De acuerdo con la guía de diseño, la amplificación de la carga de viento es calculada teniendo en cuenta la baja frecuencia natural de la estructura del edificio.

Estructuras subterráneas

La mayor parte de la estructura vertical en el sótano está creada con muros de hormigón armado para maximizar el número de plazas de aparcamiento. Se introdujo un sistema mecánico de estacionamiento que permitiera aumentar el número de plazas disponibles, y esto requirió la construcción de un sub-sótano 16m por debajo de nivel del sótano. Se utilizaron muros pantalla, con una losa horizontal intermedia como soporte. Las condiciones del subsuelo son muy variables, con capas de arena y hasta glaciares, estos últimos mayormente en el lado este. En el lado oeste, debajo del núcleo sur de la torre, existe un foco local de turba y tiza, haciendo necesario recurrir a cimientos de pilares debajo de la mitad sur del edificio. La mitad norte se apoya sobre una cimentación de balsa con arena.

La torre existente fue levantada sobre una balsa y un sótano de un solo nivel. La nueva excavación, más profunda, hizo necesario extenderse por debajo de los antiguos cimientos previniendo que el asentamiento diferencial haría que el edificio existente se incline hacia ella. Un sistema de vigilancia fue instalado alrededor de este último para seguir el efecto de la construcción que lo rodeaba, mientras que un sistema de inyección fue instalado debajo para poder ser levantado nuevamente a su posición vertical. Aquí, como en el resto de Berlín, el nivel de agua subterránea está aproximadamente a 3m por debajo del nivel del suelo. Para construir el sótano, este nivel se redujo temporalmente por deshidratación

Servicios integrados

Sección transversal suelo

El sistema de pisos adoptó servicios integrados en la estructura para minimizar la profundidad, ganando de este modo la mayor altura libre posible, dadas las restricciones horizontales impuestas por el edificio ya existente. Las losas se encuentran repartidas en el edificio en haces, expandiéndose entre las columnas establecidas a partir de la fachada. Esto abre un espacio continuo a lo largo del borde del edificio para recolectar el aire de retorno. Las luces y aspersores están empotrados en las ranuras de 200 mm creadas entre los elementos prefabricados con nervio hueco y un ancho de 1.8m entre vigas, los conductos fueron ubicados dentro de los espacios de las vigas.
Para reducir el peso propio de la estructura, en el interior de los huecos se introdujeron jaulas de refuerzo prefabricadas con formadores de poliestireno, aunque también se utilizaron losas prefabricadas de hormigón para sellar los huecos, aunque en algunos lugares los conductos se dejaron libres para proporcionar una ruta para el aire de retorno de la fachada oeste. A 165 mm de profundidad, por el suelo, se distribuyen los servicios aéreos y eléctricos.

Edificios bajos y “Pastillero”

Los edificios de aspecto relativamente simple y poca altura que miran a Charlottenstrasse y el conocido como “Pillbox” (Pastillero) ocultan complejidades estructurales que van desde los muros de hormigón armado en el primer y segundo piso, hasta las fachadas, que forman el corredor central y están a su vez apoyadas en columnas circulares en la planta baja. Las paredes de fachada están en voladizo más allá de las columnas. Las columnas más cercanas a la entrada sobre Kochstrasse se alejan cada vez más de la cara del edificio que tienen encima, resultando que la pared de fachada tiene que actuar como una viga de gran altura para abarcar la brecha creada. “El Pastillero”, un tambor de tres pisos que cae en voladizo sobre el edificio más bajo en su extremo oriental, está soportado solamente por un núcleo central de hormigón reforzado desde el cual se proyectan las equilibradas vigas de acero en voladizo hasta alcanzar las columnas de apoyo que cuelgan de los bordes del piso. Este sistema fue necesario para crear la sensación de “tambor flotante”.

Materiales

Los modernos sistemas ambientales a los que se ha recurrido utilizan medios pasivos que consumen menos energía y son más saludables. Sistemas Louvre y una fachada de doble piel dan forma efectiva el uso de la luz del sol y agregan una interesante complejidad al aspecto exterior.

Sistema ventilación

Detalle techo ala

• Membrana en el techo

 

El dosel recubierto por una membrana de polyester y PVC, se construye en la parte superior del techo del edificio, con su forma refuerza el efecto Venturi conveniente para el sistema de ventilación utilizado. La convección en la doble fachada oeste del edificio crea una presión negativa que puede tirar de aire fresco a través del edificio. Cuando se abren las ventanas de las dos fachadas, los flujos de aire fresco fluyen de este a oeste. Debido a las aletas de control en la parte superior e inferior de la chimenea solar este flujo de aire es más o menos independiente de las condiciones externas y permite los de cambios de aire que son comparables a los sistemas mecánicos.

El “techo ala” evita el riesgo de que se produzcan corrientes hacia abajo independientemente de la dirección predominante del viento. Cuando el viento sopla desde el este o el oeste, la forma aerodinámica del ala acelera el viento que pasa sobre la chimenea térmica. Por el contrario, si el viento sopla desde la dirección norte o sur, una serie de aletas suspendidas del mismo hacen que se arremoline. Ambos escenarios evitan el riesgo de que una presión positiva se acumule y la presencia de corrientes bajas sobre la salida de la chimenea térmica.

• Paneles de colores

 

Diagrama ventilación natural

La doble piel de paneles automatizados de colores, en la fachada oeste, crea una cavidad que ayuda a gestionar la ganancia de calor solar y la iluminación natural. Un sistema de cierres integrados, técnica constructiva de bajo consumo energético, en el interior de la pared permite la ventilación natural cruzada, facilitando el paso de aire de la fachada este a oeste, a través de los espacios interiores y aberturas especialmente diseñadas en los pasillos.
El sistema de persianas en la fachada oeste tiene un papel importante en la reducción del uso de la calefacción y la refrigeración artificial. La policromía fue una característica clave de los parasoles.

La fachada occidental tiene una segunda piel de vidrio que ventila y enfría el edificio, disipando aire caliente y usado. Además, la doble fachada sirve como un segundo tampón para las variaciones térmicas y acústicas. Uno de los resultados de estas intervenciones de diseño es el ahorro energético de hasta un 40% en comparación con los diseños tradicionales.

Iluminación

• Luz diurna

La nueva torre tiene un máximo de 11m de ancho, con paredes de cristales celulares que comienzan a un nivel bajo, aproximadamente 6 m sobre el nivel del suelo, y llegan hasta el nivel de la losa. Esto proporciona muy buena luz natural a las plantas de oficinas de ambas partes, reduciendo bastante la necesidad de iluminación artificial, incluso cuando los sistemas de cortinas están cerradas, porque la buena luz del día está siempre disponible en al menos una fachada.
El sombreado de la fachada oeste se consigue con una serie de paneles que pivotan verticalmente y paneles deslizantes suspendidos dentro de la chimenea térmica con el 18% de su superficie perforada. Esto puede parecer un porcentaje bajo, pero dentro del edificio se produce un ambiente luminoso con vistas espectaculares sobre Berlín

• Luz artificial

La iluminación artificial en los espacios de oficina se obtiene con accesorios fluorescentes lineales con lamas especulares de corte a 60 °. Los accesorios de iluminación están empotrados en el intradós de las ranuras de hormigón visto. Las oficinas, que están iluminadas principalmente con luz natural, se iluminan a 300 lux por la iluminación artificial. El sistema de control de iluminación se basa en el sistema europeo Instabus (EIB). Las luminarias adyacentes a las ventanas se desconectan automáticamente por fotocélulas dentro la fachada para fomentar el uso de la luz del día. La iluminación restante se cambia manualmente por grupos.

Ascensores

El núcleo principal de ascensores está entre el edificio existente y la nueva torre, y puede ser utilizado por los ocupantes de ambos. Estos se enfrentan en grupos de 3, el primer grupo sirve a todos los niveles, el segundo desde la planta baja hasta el nivel 20.

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