Introducción
Mode Gakuen Cocoon Tower es un innovador centro educativo en el que funcionan tres instituciones: la Escuela Profesional de Moda (Tokio Mode Gakuen), la Escuela Especial de Tecnológía Superior y Diseño(HAL Tokyo), y el Colegio Médico (Shuto Ikō). Finalizada en Octube de 2008, es el segundo edificio educativo más alto del mundo, después de la Universidad Estatal de Moscú(239m), con 204 metros de altura divididos en 50 pisos. Este Campus vertical tiene capacidad para albergar 10.000 estudiantes.
La forma elíptica de su estructura permite espacios más variados, tanto su base como su parte superior se estrechan. A nivel calle, el espacio fue aprovechado con jardinería, en la parte superior permite vistas sin obstáculos del cielo.
Diseño
Con el diseño de Mode Gakuen Cocoon Tower, Tange Associates ofrece una nueva perspectiva a la escuela de arquitectura de Tokyo para enfrentarse a la densa malla urbana que compone el entorno de la ciudad. Una nueva tipología de arquitectura para los espacios educacionales, la torre y los auditóriums que la acompañan abarcan con éxito las preocupaciones y necesidades ambientales de la comunidad con un diseño sin precedentes hasta el momento.
Situación
El novedoso centro educativo fue construido en Nishi-Shinjuku, en Shinjuku, distrito de Tokyo, Japón, caracterizado por sus rascacielos.
Las mejoras para la comunidad fue un tema importante en el momento del proyecto. Posicionado como puerta de enlace entre la Estación Shinjuki, la terminal de trenes más transitada de Tokyo, y el Shinjuki CBD (Central Business District), el edificio revitaliza toda la zona. Una red peatonal de pasajes, tanto debajo como encima de la calle, abiertos al público, permiten el libre flujo de personas
Tange Associates epera que el eficio ayude a la transformación de la zona: “… Algunos de los edificios en el area inmediata que rodea Mode Gakuen Cocoon Tower se han convertido en viejos y obsoletos. Sin embargo esta zona es muy importante para conectar la estación de Shinjuku con el CDB (antiguo distrito financiero). Nuestro objetivo es utilizar el edificio para revitalizar y revigorizar esta área y para crear una puerta de enlace entre la estación y el CDB…”
Concepto
El Mode Gakuen llamó a concurso de arquitectos para que presentaran propuestas para su diseño, con la única condición de que el edificio no fuese rectangular. Participaron aproximadamente mente 50 arquitectos de renombre y se recibieron más de 150 propuestas. El diseño ganador fue el presentado por el estudio Tange Associates que presentó una estructura que asemeja un capullo. Según Kenzō Tange esta forma de capullo con que se diseñó el edificio simboliza un edificio que nutre a los estudiantes que acuden a él.
La forma elíptica del edificio envuelto en una red entrecruzada de líneas diagonales, encarna el “capullo”, concepto desarrollado por Tange Associates. Los estudiantes que lo iban a ocupar, inspiraron a los arquitectos para crear, hacer crecer y transformar la idea del diseño creativo de capullo que los incubaría en su interior y los alimentaría con conocimiento en el futuro a la vez que el innovador diseño les serviría de inspiración.
Espacios
El verde plantado en los niveles inferiores acerca la naturaleza y suaviza la forma elíptica del diseño, envuelto en una pared cortina de aluminio crea una agradable forma a los ojos desde todos los niveles, reduciendo al mínimo la huella del edificio.
Descripción
Las plantas de la torre son simples. Tres áreas rectangulares de clases giran 120º alrededor del núcleo interno desde el primero al último piso. En el núcleo central se concentran un ascensor, una escalera y el eje de la estructura. Para evitar la potencial congestión que podría causar el movimiento vertical, las tres escuelas se establecen en tres niveles diferentes del edificio, en el nivel inferior, medio y superior.
Salón del Estudiante
El Campus vertical incorpora tres atriums con tres plantas libres de altura cada uno, para sustituir al “patio de la escuela”. En estos novedosos salones ubicados entre las aulas y que se direccionan en tres direcciones, al este, al suroeste y al noreste los estudiantes realizan reuniones siendo un espacio de sociabilización diáfano y agradable.
Auditórium
El edificio de poca altura adyacente, una estructura intrigante con forma de huevo junto a la gran altura de la torre, esconde dos espacios dedicados a eventos, el amplio hall de entrada que puede ser utilizado para reuniones(slala A) y la Sala B, con capacidad para 1000 espectadores sentados. Estas salas son utilizadas tanto por los estudiantes como para funciones públicas.
Plataforma retráctil para helicópteros
A diferencia de muchos otros edificios altos el Gakuen Cocoon no termina con una superfice plana en su parte superior, dando prioridad a la forma arquitectónica. Sin embargo, un sistema exterior de limpieza y un espacio para que desciendan helicópteros son esenciales para un edificio de gran altura en Japón.
Para ofrecer un espacio de 10m2 se ha diseñado un techo retráctil que se adjunta a la mitad de la planta. A petición del Tokyo Fire Department el techo se puede abrir durante 8 minutos con la ayuda de un par de gatos hidráulicos, formando la plataforma necesaria. La máxima velocidad permitida para que esta plataforma pueda desplegarse es de 15m/seg aunque se ha comprobado que podría realizarse aún con el doble de velocidad de viento sin ninguna vibración aerodinámica o inestabilidad durante su apertura.
Estructura
Tanto la estructura de la torre como la correspondiente al auditorium es de acero, con tubos rellenos de hormigón, columnas CTF. En la estructura de los cimientos se realizó una combinación de acero reforzado con hormigón y muros de corte RC, formando una balsa reforzada con pilotes de hormigón colado in situ. La posición de los pilotes no podía ser la misma que la de las columnas, debido a la complejidad de la disposición de estas últimas, por lo que fue necesario construir una losa de 3,8 metros de espesor por encima de la balsa para trasferir las fuerzas verticales desde las columnas a los pilotes.
La estructura principal se compone de tres marcos de diagramas elípticos (DG) y un marco que forma el núcleo interno. El edificio tiene un corte importante a ras de suelo que crea ciertas deformaciones relativas en las plantas intermedias debido a la flexión de cada uno de los marcos DG que solamente están conectados rígidamente uno con el otro en la base y en la parte superior. La estructura puede ser vista como un marco de portal con grandes rotaciones en el medio y más pequeñas en la parte de arriba y en la inferior. La deriva del piso del marco perimetral es debida en gran parte a la flexión, mientras que la interna del núcleo a ras de suelo es por cizallamiento.
Se colocaron amortiguadores de aceite para explotar las deformaciones en el núcleo y disipar la energía asociada a seísmos. El núcleo tiene seis amortiguadores por planta, comenzando en la 15 y hasta la 39 que reducen la fuerza sísmica que tiene que resistir la estructura.
Los marcos de DG están ubicados en el perímetro, dando a la estructura una postura amplia, son de 24 metros de ancho con intersecciones cada 4 metros en cada nivel y se curvan en una elipse vertical. Las vigas de los pisos de las aulas soportan las cargas y conectan horizontalmente los marcos diagramados con el interior del núcleo previniendo el pandeo de los mismos. La mayoría de las clases están arquitectónicamente diseñadas con vigas expuestas y conductos en el techo, mientras que otras áreas son terminadas con juntas.
El diseño de conexión fue uno de los retos de la estructura diagramada porque varias de sus partes con ángulos distintos coinciden en un punto. Fueron necesarias muchas reuniones entre ingenieros y fabricantes hasta encontrar una solución razonable para los fabricantes y que fuese estructuralmente robusta. En la solución adoptada el nódulo de intersección está fabricado a partir de un número de placas laminadas y soldadas a tope con el DG y las vigas de suelo en el sitio.
Ciclos de montaje
El montaje en el lugar del marco estructural de acero se ha desarrollado en ciclos de tres pisos con las siguientes secuencias:
1- Primero se erige con precisión y se suelda el marco del núcleo interno
2- Cada nódulo de intersección y dos componentes DG son ensamblados dentro de una V invertida con conexiones temporales a pernos y erigidos
3- Las vigas del piso son levantadas y alineadas.
4- Se ajustan los pernos y las soldaduras.
Los paneles para el acristalamiento exterior también fueron ensamblados en el lugar. Unidades de 6m de ancho por 3.7m de alto. Su instalación continuaba a la terminación del marco estructural tres pisos por debajo
Materiales
La estructura es de acero y hormigón armado reforzado, revestido con una piel de cristal y una red de piezas de aluminio
La torre ha sido diseñada teniendo en cuenta el medio ambiente. Esto incluye un sistema de integrado dentro de la construcción que produce aproximadamente el 40% de la electricidad y energía térmica que consume el edificio, incrementando en gran medida la eficiencia operacional y disminución de costes. También reduce las emisiones de gases efecto invernadero que contribuyen al calentamiento global.
La forma elíptica permite una distribución uniforme de la luz del sol, limitando con ello la radiación de calor en los alrededores, a la vez que asegura que se dispersen aerodinámicamente las fuertes corrientes de viento que azotan esta parte alta de la ciudad.
El acristalamiento exterior de los atrios de tres pisos de altura y con un ancho de casi 20 m está realizado con un doble arco de vigas Vierendeel en celosía apoyadas en el nivel del suelo para soportar el peso de los paneles de cristal y resistir la presión del viento. Las vigas Vierendeel están colgadas de las vigas superiores de la estructura de modo que ningún elemento de la misma obstaculice la visión.
Góndolas colgantes para la limpieza
Debajo de la plataforma retráctil del techo, se ha instalado una góndola colgante que con su movimiento puede rodear el edifico mediante rieles dispuestos en forma de Y con un plato giratorio en el centro. Este sistema acerca la góndola a todas las superficies externas del edificio mediante la extensión y giro del brazo que existe en cada extremo de los rieles en forma de Y. Para permitir que la percha gire el brazo, el piso y el techo de la góndola se soportan sólo con tres pares de columnas que la cruzan, el perímetro de acero se pone al mismo nivel del brazo de la percha y permite el deslizamiento de las puertas de la góndola.
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