Miércoles 5 Octubre 2022

La primera cubierta de ETFE en Perú

 

A finales del 2019 le llegó a Cidelsa una solicitud de la Universidad de Lima para cubrir el vestíbulo exterior de las Torres del Cincuentenario, un edificio que cuenta con la certificación LEED (reconocimiento que se le otorga a edificios sostenibles de impacto favorable con el medio ambiente). El espacio a cubrir se ubica entre las dos imponentes torres inclinadas, un piso por debajo del nivel de la calle. Tiene la función de dar acceso al comedor y a los cuatro auditorios que lo rodean, lo que lo hace en sí un espacio previo y de circulación muy importante. Además técnicamente sirve para iluminar estos ambientes que se encuentran bajo tierra.

Bajo estas condiciones, la empresa ejecutora decide afrontar el diseño con un material que esté a la par de esta edificación, el ETFE, que es un material 100% reciclable y que además permite el paso de luz necesario. Esta tecnología permitiría además generar una superficie poco convencional, tratando de lograr una volumetría innovadora que contraste con lo existente pero mantenga el espíritu del proyecto integral.

¿Qué es el ETFE? es un polímero termoplástico transparente que posee una elevada resistencia química y mecánica. Se utiliza como material de construcción desde 1982. El ETFE pesa 100 veces menos que el vidrio, deja pasar más luz y en configuración de cojín inflable de dos o mas laminas, funciona como un excelente aislante. Destaca su elevada resistencia a los rayos ultravioleta, que a diferencia de otros plásticos, no se deteriora por su exposición a los rayos solares.

Propuesta
La estructura para este nuevo techo debía apoyarse sobre los edificios que lo rodean, es decir sobre las columnas o vigas que soportaban la losa de los ambientes subterráneos, las cuales cuentan con un "techo verde". Estas losas tienen inclinaciones para el drenaje de lluvia, lo que resultaba en distintas alturas para los puntos de apoyo de la cubierta.

Los referentes arquitectónicos que tenía en el lugar eran entonces las torres inclinadas en color negro y plata, el trapecio y dos triángulos a cada lado del patio que servían como tragaluces. Esto llevó a una primera propuesta; que fue generar ocho grandes triángulos trazados sobre una superficie virtual de doble curvatura apoyada sobre cinco puntos. Resolvía en esta primera etapa la configuración estructural, sin embargo los triángulos aún eran muy grandes, lo que generaba dificultades para su fabricación.

El diseño siguió madurando en base a esta superficie inicial, fraccionándola en más triángulos, generando un eje de distribución y un perfil perimetral quebrado, lo que fue haciéndola más interesante formalmente y a su vez más eficiente en su desarrollo estructural, no solo para el esqueleto metálico, sino también para los cojines neumáticos de ETFE. Parte del desafío fue mantener dentro de este fraccionamiento, triángulos con áreas similares y los canales intermedios con la pendiente indispensable para la evacuación de lluvia.

Dado que la cubierta se apoya sobre dos edificios separados, los puntos de anclaje son de base pivotante, lo que le da flexibilidad a la cubierta. Tres de ellos sirven como drenaje de lluvia y dos como soporte de columnas para generar los desniveles deseados.

Los cojines son de forma triangular y tamaños variables, con áreas de hasta 22m2 y longitudes de 10m libres de interferencias. Una de las grandes ventajas de usar el ETFE es que permite generar paneles transparentes de una sola pieza mucho más grandes que si usa vidrio.

El sistema
1. La estructura metálica principal.
2. Los cojines de ETFE de doble capa.
3. Las extrusiones de aluminio que componen el sistema de fijación del cojín a la estructura metálica.
4. El sistema de inyección de aire.

Esta tecnología permite decidir sobre la cantidad de sol/sombra y aislamiento que deseamos para el ambiente a cubrir, esto se logra por medio de un sinnúmero de impresiones posibles en la superficie exterior y la cantidad de cámaras de aire internas. Para este proyecto en particular y teniendo en cuenta las características ambientales y el uso de este espacio, se procuró una cubierta de doble capa, la capa superior impresa con círculos de 14mm color plata reflejante y la interior completamente transparente.

El coeficiente de ganancia de calor solar o valor "G", (SHGC en inglés) se mide de 0 a 1, con 1 como transmisión total. Con el conjunto que proponemos se logra un valor menor de 0.4, un valor ideal para cumplir con nuestros objetivos. Como referencia, esto es menos de la mitad del porcentaje de energía solar que un vidrio transparente transfiere al interior.

El sistema de ventilación consiste en un equipo de inyección de aire y las tuberías de alimentación. El equipo está compuesto por un filtro de aire, una cámara deshumidificadora y ventiladores, controlados por una computadora. Cuando la presión disminuye al valor mínimo establecido, el motor se enciende para nivelar la presión nuevamente.

En cuanto al mantenimiento de la cubierta, se limpia fácilmente con agua, debido a la cualidad antiadherente que posee el material.

Los responsables de Cidelsa manifestaron que "fue una experiencia muy interesante diseñar y construir por primera vez con este sistema". El ETFE se aplica tanto en techos como también para fachadas de ambientes cerrados, es una alternativa al muro cortina de vidrio. Hay muchos ejemplos en el mundo de su evolución y la diversidad de aplicaciones y formas que se han conseguido.

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