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• Jossmel Hilario

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BURJ KHALIFA INTRODUCCION: Dubái es una de las ciudades de más rápido crecimiento; es la urbe del petróleo, del turismo, escenario de bellas playas, de grandes parques industriales y de los megaproyectos constructivos que deslumbran al mundo. En estos 4.114 km2 de tierra, ubicados en los Emiratos Árabes Unidos, en la región del Golfo Pérsico, se vislumbra sin mayor esfuerzo el Burj Dubái, su nombre oficial, o el Burj Khalifa como es conocido1, la estructura más alta construida hasta ahora por el hombre. Con 828 metros de altura, este rascacielos inaugurado el 4 de enero de 2010, fecha que coincidió con el cuarto aniversario de la fecha de la adhesión del Jeque Mohammed Bin Rashid Al Maktoum como el Gobernante de Dubái –y actual Primer Ministro de los Emiratos Árabes Unidos–, es hoy por hoy sinónimo de suntuosidad, modernidad, buen gusto y alta tecnología. ANTECEDENTES: Su diseñador y creador fue el arquitecto Adrián Smith. En un principio, el Burj Khalifa iba a tener el nombre de «Grollo Tower»; mediría 570 metros, lo suficiente para convertirlo en el edificio más alto del mundo, y se iba a situar en Australia. La forma del rascacielos no tenía nada que ver con el diseño actual. Su diseño consistía en un prisma con una punta iluminada. Más tarde, se decidió aumentar la altura del edificio a más de 600 m. Una vez ya ubicado en la ciudad de Dubái, su diseñador y creador decidió que la altura del rascacielos iba a superar los 700 m. Fue entonces cuando se creó el modelo que actualmente se conoce. La altura se mantuvo en secreto, pero se estimó entre los 800 y los 820 m. A mediados de 2006 surgieron más rumores sobre la posible altura del rascacielos y la posibilidad de que su altura llegara a los 900 m, y algunos meses después salió un dibujo con una altura calculada de 1 311 m, pero todos resultaron falsos rumores. La altura final nunca fue revelada, pero durante el tiempo de su construcción se calculó que debería ser de 818 m, siendo este dato desmentido cuando el edificio llegó a su altura máxima, unos 828m. DISEÑO:

INSPIRACION: Dubái convocó un concurso de diseño invitando a prestigiosos arquitectos para la concepción de este rascacielos. El diseño ganador del Burj Khalifa fue desarrollado por la empresa Skidmore, Owings and Merrill, diseñadores de la Torre Willis (antes Torre Sears) y otros edificios, con el ya mencionado Adrian Smith al frente. El diseño de esta torre cuenta con tres fuentes de inspiración principales: 

El proyecto de un rascacielos de una milla (1 609 m) de altura, The Illinois, diseñado por Frank Lloyd Wright, que quedó inacabado. El Burj Khalifa mide poco más de media milla.



La forma de la base del Burj Khalifa está basada en la forma geométrica de una flor, la Hymenocallis blanca de seis pétalos cultivada en la región de Dubái y en India.



Tomando como inspiración la Hymenocallis, la base del Burj Khalifa consiste en una Y, compuesta de arcos basados en los domos de la arquitectura islámica.

ARQUITECTURA: La base del edificio cuenta con un núcleo y tres secciones laterales que sobresalen de este. Estas alas o secciones laterales ascienden cada una a distinta altura y hacen que la estructura del edificio vaya siendo más estrecha. La altura a la que asciende cada sección de las alas forma una escalera en caracol con dirección a la izquierda, que rodea el edificio y sirve para contrarrestar los fuertes vientos y las numerosas tormentas de arena de Dubái. La efectividad de este diseño fue corroborada ante más de 40 pruebas en un túnel de viento, que sustentaron su adecuado funcionamiento. A partir del último nivel mecánico del Burj Khalifa, localizado a más de 500 m de altura, terminan las alas y solo queda el núcleo del edificio, que se subdivide hasta que termina en una antena INGENIERIA: La estructura del edificio está compuesta por hormigón armado hasta la planta 156 (586 m de altura). Desde el piso 156, las plantas están hechas de acero, lo que las hace más ligeras.

DISTRIBUCION DE PLANTAS:

Plantas

Uso

160 en adelante

Plantas mecánicas

156–159

Telecomunicaciones

155

Piso mecánico

139–154

Suites corporativas

136–138

Pisos mecánicos

125–135

Suites corporativas

124

Mirador At the Top

123

Sky lobby

122

Restaurante At.mosphere

111–121

Suites corporativas

109–110

Pisos mecánicos

77–108

Residencias de lujo

76

Sky lobby

73–75

Pisos mecánicos

44–72

Residencias de lujo

43

Sky lobby

40–42

Pisos mecánicos

38–39

Suites del Hotel Armani

19–37

Residencias Armani

17–18

Pisos mecánicos

9–16

Residencias Armani

1–8

Hotel Armani

Planta baja

Hotel Armani

Sótano

Hotel Armani

B1–B2

Estacionamiento, Piso mecánico

ELEMENTOS ESTRUCTURALES: CIMENTACION: La cimentación de este edificio es la más grande jamás construida. Se compone por un innovador concepto basado en estudios geotécnicos y sísmicos: el edificio es

soportado en primera instancia por una placa inmensa de hormigón armado de casi 4 m de grosor, sumando 12 500 m³. Esta placa a su vez es soportada por un sistema compuesto por 192 pilotes de 1,5 m de diámetro en su base por 43 m de profundidad. En el arranque de la estructura, el enorme edificio se apoya en una cimentación de 3,7 metros de altura en la que se vertieron más de 45.000 m³ de hormigón; no obstante, la enorme plataforma de hormigón armado cuenta con un peso de nada menos que 110.000 toneladas. Son 192 pilotes de 1,5 metros de diámetro cada uno los que se entierran a una profundidad de 50 metros y que se conectan a la enorme alfombra de hormigón armado con forma de Y soportando todo el peso de la Megaestructura. Para la construcción del Burj Khalifa se emplearon 330.000 m³ de hormigón y 39.000 toneladas de barras de acero. Un elemento esencial formado exteriormente por pabellones acristalados, el “Podio”, hace de anclaje entre la cimentación y la Megaestructura y ayuda a separar el acceso al edificio mediante entradas bien diferenciadas.

SENTADO DE LOS CIMIENTOS: El Burj Dubái es realmente el producto de la colaboración internacional: más de 60 consultores y más de 12.000 profesionales y trabajadores calificados de al menos 100 países, estuvieron al frente de la construcción del “rey” de los llamados edificios supertall o rascacielos3. Para su diseño, Adrian Smith se centró en resolver varios problemas específicos que presentan este tipo de edificaciones, como los efectos chimenea e isla de calor, la eficiencia de los sistemas de iluminación o acueducto, o la resistencia de la torre frente a la fuerza del movimiento del viento; y los relacionados con las particularidades del suelo desértico de Dubái. Diversos estudios geotécnicos, sísmicos, térmicos o de eficiencia ambiental4, fundamentan cada una de las soluciones de diseño, arquitectura e ingeniería civil que dieron forma el Burj Khalifa. Para empezar, la cimentación de este edificio –la más grande jamás construida– consiste en una placa de hormigón armado de 4 m de grosor, 12.500 m3 en total, que soporta a 192 pilotes de 1,5 m de diámetro en su base por, 43 m de profundidad, y un peso cercano a las 7 millones de toneladas. Sobre esta, un podio permite el anclaje de la estructura, la cual está fabricada hasta los 605 m de altura en hormigón reforzado para darle mayor resistencia, y a partir de este punto en acero, material que la hace más liviana en la medida que se prolonga hacia el cielo. La estructura en forma de Y está conformada por un núcleo que sale de la base del edificio y cuenta con tres secciones laterales, que siguen la dirección del viento en Dubái (noreste-sur), las cuales ascienden a distinta altura cada una y de forma escalonada lo que permite que los pisos hacia el exterior vayan eliminándose a medida que la estructura gana altura, que también favorece así el flujo del viento. El diseño en Y, ayuda además a minimizar el impacto del viento sobre el movimiento de la torre y de las tormentas de arena que se producen habitualmente en Dubái; así como a mantener la simpleza constructiva del Burj Khalifa, siendo esta una de las características más llamativas de la edificación. El cuerpo del Burj Khalifa lo conforman siete niveles mecánicos localizados a lo largo del edificio cada 30 pisos, en donde se sitúa la maquinaria que controla los sistemas

del edificio como las estaciones eléctricas o las bombas de agua. A partir del último nivel mecánico, ubicado a más de 500 metros de altura, en donde terminan las alas, continúa el núcleo del edificio que se subdivide hasta terminar en la antena telescópica de 4000 toneladas de acero, en donde funciona un equipo de telecomunicaciones que agilizan el tránsito de datos a través de la telefonía celular, fija, Internet y otras señales digitales. Esta antena, o torre cumbre, es

La estructura principal está compuesta por un núcleo central hexagonal formado por muros de hormigón armado al que se conectan las tres alas en forma de Y formando 120º entre ellas. Mediante esta estructura modular en espiral con retrocesos a diferentes alturas, se consiguió no sólo crear niveles de terrazas importantes para el bienestar de los ocupantes del edificio sino la de reducir enormemente la fuerza del viento. El edificio cuenta con dos plantas mecánicas cada 30 pisos que se sitúan a modo de anillo en donde se alojan los sistemas de electricidad, depósitos de agua, bombas, y elementos de tratamiento de aire que son esenciales para el funcionamiento del rascacielos. Varias plantas localizadas cada 20 pisos y que están dotadas de aire acondicionado sirven como refugio en caso de un posible incendio. El Burj Khalifa dispone de 8 escaleras mecánicas y 57 ascensores ultrarrápidos que viajan a una velocidad de 10 metros por segundo.

¿Cómo permanece en pie el Burj Khalifa? : una construcción segura En términos arquitectónicos, el edificio parte de una sólida base cuya manifestación se funde en una sección intermedia vertical expresada empleando placas de metal proyectado (acero inoxidable pulido) y vidrio. Esta sección contiene exclusivamente elementos verticales con el fin de evitar que la fina arena que viaja suspendida en el aire de Dubái pueda acumularse en las superficies horizontales. Para sustentar la altura del edificio, nunca antes alcanzada, los ingenieros desarrollaron un nuevo sistema estructural basado en un núcleo reforzado compuesto por un núcleo hexagonal afianzado por medio de tres refuerzos que aportan al edificio su peculiar forma de ‘Y’. Cada ala, dotada de sus propias galerías de concreto y columnas perimetrales de gran resistencia, sirve de refuerzo a las demás alas gracias al sistema de conexiones establecido en el núcleo

central,

de

forma

hexagonal.

El

resultado

es

una

torre

extremadamente rígida, tanto a los movimientos laterales como a los de torsión. Los

niveles

del

edificio

se

contraen

de

acuerdo

con

un

patrón

escalonado espiral en sentido ascendente. Las diferencias entre un nivel y otro conforman el entramado del edificio; de este modo, el escalonamiento se obtiene apoyando columnas sobre paredes con objeto de distribuir la carga de forma óptima. Esta disposición, asimismo, permite continuar con el trabajo de construcción sin sufrir las dificultades normalmente asociadas a las columnas de transferencia.

Las sucesivas reducciones están organizadas de tal modo que la anchura de la torre cambia coincidiendo

con

ellas. La

ventaja que

aportan

la

forma

y

el

estilo escalonado del edificio es que permiten ‘confundir al viento’, que no consigue crear remolinos debido a que encuentra una construcción de forma diferente en cada nivel. El sistema estructural descrito proporciona apoyo lateral al edificio e impide que pueda efectuar movimientos de torsión. Desde el piso 156 la estructura está hecha solamente de acero lo cual hace su peso más ligero y genera un mejor soporte.

TECNOLOGIA DE CONSTRUCCION:

La base del edificio : cuenta

con

un

núcleo

y

tres

secciones

laterales

que

sobresalen

de

este.La estructura del edificio está compuesta por hormigón armado hasta la planta 156 (586m de altura). Desde dicho piso, las plantas están hechas de acero, haciéndolas más ligeras.Cimentación: se compone por un innovador concepto basado en estudios geotécnicos y sísmicos. El edificio es soportado en primera instancia por una placa inmensa de hormigón armado de casi 4m de grosor, sumando unos 12.500 m3. Esta placa a su vez es soportada por un sistema compuesto por 192 pilotes de 1,5m de diámetro en su base por 43m de profundidad.

Fachada exterior: está completamente tapizada por más de 26.000 paneles de vidrio de muy alta prestación en el formato de doble vidrio hermético (vidrio con cámara de aire entre 12mm a 18mm), compuesto por un cristal exterior de alto control solar que rechaza gran parte del calor solar radiante, y un cristal interior bajo emisivo, de forma tal que el doble vidrio hermético posee una eficiencia energética de altísimo rendimiento lo que le reduce de manera significativa el ahorra de energía de costos de climatización para todo el edificio. Estas unidades de vidrio doble poseen una capacidad para resistir ráfagas de hasta 250km/h con un tamaño máximo de 1.800mm de base por 3.200mm de altura y cubren una superficie vidriada aproximada de 170.000m2. Antena: es una antena telescópica con equipo de telecomunicaciones compuesta por más de 4.000 toneladas de acero. Se construyó dentro del edificio y fue empujada por una bomba hidráulica hasta su altura final. Pisos mecánicos: siete niveles mecánicos localizados cada 30 pisos, en donde se sitúa la maquinaria que rige los sistemas del edificio, tales como estaciones eléctricas, tanques y bombas de agua, etc. Cinco de estos pisos pueden distinguirse en la fachada del edificio, ya que son más grandes que las otras plantas y presentan un color de vidrio más oscuro. El sexto piso mecánico se encuentra en las primeras plantas del edificio y el séptimo en las últimas. Detalles técnicos de la construcción: Peso aproximado del edificio (vacío):500.000 toneladas Acero usado: 

Estructura: 31.5000 toneladas



Total del edificio: 39.000 toneladas

Hormigón usado en la construcción: 330.000 m3

Altura máxima a la que se bombeó hormigón: se produjo al hormigonar la planta número 159 a una altura de 606m. Durante toda la construcción, debido a las altas temperaturas el bombeo del hormigón sólo se realizaba por la noche, a una temperatura de 30o aproximadamente, y como la temperatura todavía era excesiva la mezcla se enfriaba mediante la adición de hielo. Durante el bombeo no sólo se controlaba la temperatura del hormigón, el comportamiento

de

la

mezcla

también

estaba

monitorizado

y

se

testaba

periódicamente mediante los ensayos pertinentes. El bombeo se realizaba gracias a tres bombas estacionarias situadas en planta baja (nivel 0) a una altura de -0,075m. Éstas bombeaban hormigón de alta resistencia a muy alta presión. El hormigón tardaba 40 minutos desde que se vertía en la tolva hasta que llegaba a la planta 159 para su puesta en obra. La instalación de los tubos que conducían el hormigón hasta los distintos puntos de la torre estaba muy estudiada. Los dos tubos principales se conectaban a cuatro tuberías de subida en muy pocos movimientos. Estas tuberías de subida conectaban la bomba con distintas zonas en la parte superior de la torre. Por otra parte, las tuberías de subida debían ser capaces de soportar su propio peso y el del hormigón transportado. Para evitar que se rompiesen o pandeasen se fijaron en cada planta mediante placas de acero de modo que se podían mover libremente en vertical pero no en horizontal. Cuando era necesario remplazar algún tramo de esta tubería, éste debía ser levantado por cilindros hidráulicos.

PODIO: El podio permite el anclaje del edificio en la cimentación y tiene un pabellón de cristal a cada lado, lo que permite la entrada a las suites corporativas, al hotel Armani o a las residencias. FACHADA INTERIOR: La fachada del edificio está completamente tapizada por más de 26 000 paneles de vidrio de muy alta prestación en el formato de doble vidrio hermético (vidrio con cámara de aire entre 12 mm a 18 mm), compuesto por un cristal exterior de alto control solar

SunGuard Solar Silver 20 on clear (mayormente en 10mm

termoendurecido) que rechaza gran parte del calor solar radiante, y un cristal interior bajo emisivo (Low-e) denominado ClimaGuard NL, de forma tal que el doble vidrio hermético posee una eficiencia energética de altísimo rendimiento, lo que reduce de manera significativa el consumo de energía y los costos de climatización para todo el

interior del edificio. Ambos son cristales con coating (vidrio plano compuesto por una micronésima capa metálica que es selectiva de acuerdo a la longitud de onda del calor) producidos y suministrados por el fabricante mundial de vidrio plano Guardian Industries Flat Glass. Estas unidades de vidrio doble poseen una capacidad para resistir ráfagas de viento de hasta 250 km/h con un tamaño máximo de 1 800 mm de base por 3 200 mm de altura y cubren una superficie vidriada aproximada de 170 000 m2. PINACULO: Para completar el diseño del edificio (que se va haciendo más delgado conforme aumenta la altura) se colocó un pináculo, compuesto por más de 450 toneladas de acero. Éste se ensambló dentro del edificio y fue elevado 90 metros hasta su posición final por parte del contratista especializado VSL, mediante el uso de equipos de elevación. PISOS MECANICOS: El Burj khalifa cuenta con siete niveles mecánicos localizados cada 30 pisos, donde se sitúa la maquinaria que rige los sistemas del edificio, tales como estaciones eléctricas, tanques y bombas de agua, etc. Cinco de estos pisos pueden distinguirse en la fachada del edificio, ya que son más grandes que las otras plantas y presentan un color de vidrio más oscuro. El sexto piso mecánico se encuentra en las primeras plantas del edificio y el séptimo en las últimas. SEGURIDAD: Un aspecto primario en la construcción del edificio fue la seguridad ante cualquier improvisto. El Burj Khalifa cuenta con elevadores de seguridad en caso de incendio con capacidad de 5 toneladas. En caso de incendio también existen habitaciones de seguridad, localizadas cada 25 pisos y dotadas de aire presurizado.