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14 Ago 2008

EL CUBO DE AGUA Y EL NIDO DEL PÁJARO Escrito por: PEDRO NEL SÁNCHEZ MOLINA el 14 Ago 2008 - URL Permanente

"El gigante está dormido, temblad cuando despierte" Esta frase de Napoleón, se hace realidad ahora con lo mostrado en los juegos olímpicos por China, marcando un punto muy alto y el inicio de una nueva era para el país más poblado del mundo. La ceremonia de inauguración dejó una grata impresión de lo que los chinos pueden hacer merced a trabajo e ingenio, muy seguramente ello se verá reflejado en los resultados de sus deportistas pues se trazaron la meta de ser los ganadores de estas justas. Pero hablemos hoy del reto que constituyó para ellos el diseñar y construir los escenarios para los juegos, puesto que se quería mostrar lo más avanzado del diseño tanto arquitectónico como estructural, echando mano de tecnología de punta, creando dos de los próximos íconos de Beijing: El estadio Olímpico o Nido del Pájaro y El Centro de Actividades Acuáticas o Cubo de Agua. El equipo de diseñadores contó con la participación de profesionales locales y de los más destacados del mundo.

Los trabajos comienzan a dar su fruto recortándose sobre el cielo contaminado de Beijing.

Para el diseño del Estadio Olímpico se llamó al equipo de arquitectos suizos Jackes Herzog y Pierre Meuron, destacados profesionales que tienen su estudio en Basilea, conocidos por sus

primeros trabajos como las Bodegas Dominus en Estados Unidos, el polideportivo pfaffenholz en Basilea y el que hasta ahora ha sido su sello, el Tate Modern de Londres. En los últimos años el estudio ha venido realizando obras de carácter deportivo como nuestro proyecto de hoy. En el 2001 su labor se ve recompensada al ganar el Pritzker, incentivándolos a salir con algo espectacular para los Olímpicos de 2008. La idea parte del concepto de arquitectura orgánica con que los anfitriones quisieron que se delinearan los planteamientos de diseño para sus escenarios, en consonancia con la mentalidad y espiritualidad que los caracteriza, dando como resultado una intrincada estructura de metal que reparte las cargas igual que lo hace las ramas colocadas aleatoriamente en un nido de un pájaro.

Toda la estructura interior que represanta graderías y palcos, comienza a ser revestida, fachada y cubierta con la intrincada red de elementos de acero.

El trabajo de diseño exterior y peatonales comienza a mostrarse realzando la singular estructura.

Los números de esta obra nos muestran que se ha desarrollado en un área de 21 hectáreas, para una superficie útil de 25.800 metros cuadrados que darán cabida a 100.000 espectadores cómodamente sentados. En su construcción se han tenido en cuenta la seguridad y resistencia de los materiales utilizados, los cálculos de fuerzas, cargas vivas y muertas, así como la posible intervención de vectores telúricos, han dado como resultado una estructuras resistente, segura y con una espectativa larga de vida útil para cada uno de sus elementos. La forma de silla elíptica del conjunto llega a pesar cerca de las cinco mil toneladas con una longitud de 340 metros, 300 de ancho y 70 metros de altura. Muy seguramente los estudiantes de arquitectura en su clase de estructuras habrá lidiado con este concepto, cuando arman con palillos de dientes, estructuras similares, pues esto es ni más ni menos lo mostrado en escala real, donde los elementos del conjunto se apoyan y entrelazan mutuamente para armar una red como en el nido de un pájaro, dando espacio a circulación, escaleras y accesos hacia la zona central de graderías, elevándose hasta conformar la cubierta que se complementa con una membrana estructural doble y transparente de etileno tetrafluoretileno, material que podemos asimilarlo al teflón, de alta durabilidad y resistencia, convirtiéndose en un elemento que está siendo utilizado en la mayoría de megaestructuras diseminadas por el mundo. Este mismo material constituye la fachada del otro hito arquitéctonico, El cubo de Agua del que ya hablaremos más adelante. El material fue diseñado, quien lo creyera, ya hace mucho tiempo, en los años setenta por Dupont, a partir de un polímero de fluor-carbono para la industria aeronaútica por su alta resistencia a la corrosión y adaptarse a las condiciones

climáticas del entorno. El complemento para la parte inferior de cubierta está hecho de PTFE que es ni más ni menos el Teflón, dando aquí características acústicas y traslúcidas adosándose a las paredes laterales del anillo interior y completando el conjunto.

Detalle de la estructura de acero esterior, integrándose al anillo central y dejando paso a circulaciones y accesos.

Aquí se muestra como la estructura se eleva entretejiéndose para crear espacios donde se desarrollan accesos y puntos de escaleras.

Detalle de la estructura de cubierta entretejido de elementos estructurales y membranas que recogen el antiguo concepto básico del tensegrity o compresión flotante, que aquí muestra una compleja variación de resistencia y belleza.

Todos los detalles muestran lo elaborado del diseño, aquí las luminarias recrean nidos de pájaro, concepto básico de la obra.

La maqueta con los dos hitos mencionados, enfrentados, mostrándonos altivamente todas sus condiciones y características.

No quiero dejar de mostrar las últimas tomas del Estadio Olímpico precisamente durante la ceremonia de inauguración de los juegos, es el fruto recogido de años de trabajo y diseño para deleite de propios y extraños.

Horas antes de comenzar la ceremonia.

La paz representada universalmente.

Una de las escenografías espectaculares, derroche de luz, color y sonidos.

La integración de la cultura milenaria con los retos del modernismo y la tecnología en un collage de pasado y presente que lanza a la nación hacia el futuro.

La coreografía representa al volumen en donde ellos mismos están actuando: El fastuoso Nido del Pájaro.

El “Cubo de Agua”, la otra maravilla arquitectónica de la ciudad, se encuentra justo enfrente de su hermano mayor, el Estadio Olímpico. Esta estructura alberga las instalaciones para la práctica de los deportes acuáticos y las competencias de natación, salto y nado sincronizado de la olimpíada, diseñado por un grupo de arquitectos liderados por el australiano John Pauline y el chino Zheng Fang, siguiendo los mismos parámetros de diseño y construcción de la mayoría de los escenarios deportivos exigidos por los organizadores, esto es, arquitectura orgánica con tecnología de punta, donde se vuelve a utilizar una estructura de membrana hecha del famoso ETFF, el mismo de su vecino el Estadio Olímpico. Cabe anotar que su gran resistencia y características de transparencia ya habían sido puestas a prueba en varios escenarios construidos en Europa. El paralelepípedo que no cubo, mide 120 por 80 metros con una altura de 30 metros, a simple vista es un diseño geométrico sencillo, construido estructuralmente en acero, recubiertas sus fachadas y techo con las famosas burbujas hechas del ETFF.

La membrana comienza a instalarse dentro de los marcos de acero en un gigantesco rompecabezas estructural.

Detalle de la estructura de acero, lista para cubrirse con la membrana ETFF.

Fachada completamente revestida, nótese la sensación de levedad que da al conjunto.

Cada burbuja es inflada de acuerdo con las condiciones del clima haciéndola prácticamente autosuficiente al proporcionar naturalmente frío o calor según se requiera.

La estructura lista, nos muestra toda su belleza en esta toma nocturna.

Diversión con el agua, al fondo las burbujas de la estructura.

El diseño del edificio tiene su inspiración en el agua, en particular cuando se torna en espuma o burbujas, transparencia, luminosidad y belleza geométrica. Es esencialmente un damero estructural, un marco donde se instalan las piezas de membrana que se inflarán con aire suministrado por un complejo sistema de generadores. El cubo está rodeado de fosos con agua para reafirmar su vocación, atravesados por puentes de accesos para visitantes y deportistas, una reminiscencia de la relación de algunos templos dinásticos chinos con el agua a través de puentes. Pero el gran aporte de esta estructura, es su carácter ecológico, puesto que casi el 90% de los requerimientos de iluminación, son suministrados por la luz natural mostrando eficacia energética, en funcionalidad y ahorro. Estructuralmente, la inspiración viene del entramado Weaire-Phelan que utiliza dos tipos de celdas de volúmenes iguales constituídas por un dodecaedro pentagonal irregular y un tetracaidecaedro con dos hexágonos y doce pentágonos, cuyas caras están ligeramente curvadas. La idea es de 1933 cuando los dos físicos a los que debe el nombre, descubrieron que la estructura de celdas formadas por espuma, podían cubrir grandes espacios, transmitiendo homogéneamente todos los esfuerzos a que fuera sometida.

Detalle del interior con sus graderías, la piscina y la cubierta hetérea.

Estructura de acero, membrana y las circulaciones en el interior.

Otra toma que muestra las instalaciones, poco antes de darse al servicio de los juegos.

El costo total de la obra supera los 75 millones de euros.

El cubo de agua y su diseño exterior.

En resumen, estas dos obras por sí solas, muestran el empuje del pueblo chino cuando se trata de enfrentar grandes empresas, ellos fueron los mismos constructores de la Gran Muralla, una obra humana que es visible desde el espacio.

Físicos crean por primera vez en laboratorio la estructura de “espuma perfecta” de Weaire-Phelan 29 noviembre 2011 - 22:08 - Autor: Daniel Civantos

Fotografia de la estructura de Weaire-Phelan materializada en el experimento.

Investigadores del Trinity College de Dublín han anunciado la fabricación de la primera “espuma de Weaire-Phelan”, un concepto teórico de distribución optimizado de burbujas que hasta ahora no podía haber sido reproducido en el laboratorio. Se trata de un hallazgo que haría saltar de alegría en su tumba al mismísimo Lord Kelvin (a.k.aWilliam Thomson, el famoso físico irlandés) cuando allá por 1887 se sentó sobre su cama y se preguntó “¿Cuál es la estructura ideal (de menor energía) que puede adoptar una espuma?”. Lord Kelvin se preguntó cómo podría particionarse el espacio en celdas de igual volumen con el área más pequeña de contacto entre las burbujas, la forma de la espuma de pompas de jabón más eficaz posible. Durante más de un siglo, los teóricos han estado intrigados con esta pregunta (que se conoce como la “conjetura de Kelvin”) y ahora la historia ha dado un nuevo giro.

La respuesta de Lord Kelvin por entonces fue que la estructura ideal sería la formada por burbujas del mismo tamaño organizadas con forma de panal cúbico bitruncado, lo que entonces se conoció como la “estructura de Kelvin”, un poliedro que llena el espacio con 14 lados: seis lados cuadrados y ocho caras hexagonales, a condición de que las caras sean un poco curvada para adaptarse mejor a las Leyes de Plateau, que gobiernan las estructuras de las burbujas de jabón en las espumas. Aquello fue sólo una conjetura de un gran hombre, pero que ha estado más de 100 años sin contra-ejemplos que la soplen. Hasta que su espíritu generoso fue gratificado a mediados de los 90 por el descubrimiento realizado por los también irlandeses Denis Weaire y Robert Phelan, que plantearon otra estructura de menor energía que la suya.

Esta estructura se calculó en 1994 en el Trinity College de Dublín, con la ayuda de un software. La estructura de Weaire-Phelan utiliza dos tipos de celdas de igual volumen: un dodecaedro pentagonal irregular y un tetracaidecaedro con dos hexágonos y doce pentágonos, otra vez con caras ligeramente curvadas. El área de superficie es 0.3% menor que la de la estructura de Kelvin, lo que en este contexto supone una diferencia considerable. Pero los físicos irlandeses no pudieron hacerla realidad más allá de la pantalla de un ordenador. Sin embargo, su hipotética espuma alcanzó el estátus de verdadero icono cuando se la copiaron los chinos para utilizarla en el diseño del recubrimiento exterior de “El Cubo de Agua” del Centro Acuático de los Juegos Olímpicos de Beijing.

Muchos millones de personas han admirado desde entonces su elegante marco de vigas de acero y plástico, que sigue el patrón superficial de la espuma ideal de Weaire-Phelan.

Ahora por fin esta espuma existe en la realidad en todo su volumen, gracias al trabajo de un equipo dirigido por Ruggero Gabbrielli de la Universidad de Trento. Ruggero, reconociendo que los fracasos anteriores podrían atribuirse a la forma de los envases usados para contener las burbujas,diseñó un recipiente cuyas paredes podían dar cabida a las burbujas Weaire-Phelan. Los contenedores normales tienen paredes planas, entre las cuales la espuma de Weaire-Phelan no se asentarán muy cómodamente, así que supuso que un recipiente con paredes más flexibles en las que pudiera encajar la espuma WP (como una pequeña “caja mágica” de Beijing) podría alentar a que ésta se formara y fuera estable. Lo hizo en el centro de nanotecnologia del Trinity College junto con la ayuda del norteamericanoStefan Hutzler y demostró ser un éxito instantáneo cuando las burbujas del tamaño adecuado se introdujeron en el “envase”. Cuando se lleno este recipiente con las burbujas, 1500 burbujas en seis capas, estas se ordenaron automáticamente con la estructura de Weaire-Phelan. Lo habían conseguido.

¿Podría la nueva espuma ser de alguna utilidad práctica? No de inmediato.”Vamos a admirar su extraordinaria belleza primero” afirman los físicos (que se lo han ganado).

Pero en forma solidificada y en varias escalas podría encontrar aplicaciones como filtros químicos, intercambiadores de calor, componentes ópticos… Los resultados sobre la materialización de la estructura de Weaire-Phelan han sido publicados en la revista Philosophical Magazine Letters del pasado 25 noviembre de 2011. Por cierto, esta es la misma revista en la que tanto Lord Kelvin (en 1887) como Weaire&Phelan (en 1993) publicaron su trabajo sobre la estructura de la espuma ideal. Seguro que a los tres físicos les hubiera gustado, como buenos irlandeses, celebrar con una buena pinta de Guinness llena de espuma este magnífico descubrimiento.

John Pauline, diseñador del Cubo, dice que es una "sede olímpica única en muchos aspectos" Archivado en: deportes, arte, jjoo, pekín 2008

EFE

Actualizado 28-01-2008 09:26 CET

Pekín.- El australiano John Pauline, diseñador del Centro Acuático Nacional, más conocido como el Cubo, que acogerá las pruebas de natación, natación sincronizada y saltos durante los Juegos Olímpicos de Pekín 2008, cree que "el Cubo de Agua es una sede olímpica única en muchos aspectos".

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(EFE)

Vista del centro de natación "Cubo de Agua" en el complejo olímpico de Pekín en septiembre de 2007. Los trabajos de construcción de las instalaciones olímpicas continúan su curso y se espera que estén acabados para las Olimpiadas del 2008.

"El edificio ha estado siempre inspirado en el agua. El agua tiene muchos estados. Sin embargo, nosotros estábamos particularmente interesados en la naturaleza estructural del agua en el estado de espuma o burbujas. Esto nos ayudó a perseguir nuestras metas adicionales de luminosidad, transparencia y belleza geométrica", dijo Pauline a Efe. El Cubo está rodeado de un foso de agua de unos cinco o seis metros de ancho, lo que implica que "la gente entra a través de puentes. Esto refuerza el mismo concepto de agua pero también está conectado con la memoria de los puentes y las conexiones de los templos y las ciudades antiguas", añadió. Como el resto de edificaciones y símbolos olímpicos en Pekín, también el Cubo tiene características chinas, que Pauline y su equipo pudieron asimilar tras trabajar "muy estrechamente con tres arquitectos chinos durante el período de concepción de este edificio". "A través de la discusión y un creciente entendimiento de la cultura china decidimos mantenerlo simple y rectangular como planeamos al principio. Ésta fue la respuesta a las antiguas formas geométricas chinas, que resuenan a través de planos maestros históricos, palacios y arquitectura doméstica local", señaló. Sin embargo, la gran diferencia entre la piscina de Pekín y las de anteriores ediciones de los JJOO, según Pauline, es que el Cubo está diseñado para perdurar, de hecho el equipo de diseño cuenta con que supere los 50 años de vida reconvertido en un centro recreativo y deportivo de uso público para todos los pequineses.

"Algunos recintos olímpicos previos fueron diseñados solamente para los Juegos y se han convertido en cargas para las ciudades organizadoras después de la cita. Nosotros hemos diseñado el Cubo de Agua haciendo cuanto pudimos para evitar este problema", comentó. El 90 por ciento de la iluminación del Cubo es gracias a la luz natural y Pauline cree que "este edificio representa los más altos valores en términos de diseño arquitectónico responsable para la eficacia energética". Sin embargo, lo que más satisface a Pauline de su obra es la respuesta que ha obtenido del público: "Estamos felices de saber que la mayoría de los pequineses, generalmente, responden bien al Cubo. El verdadero éxito de este recinto será finalmente una combinación de cómo lo perciba y cómo lo use e interactúe la gente en él". Por último, Pauline señaló que aunque en cuanto a estructura y arquitectura el Cubo es único, su diseño está íntimamente ligado al del Estadio Olímpico o Nido.

Beijing. La historia del diseño del "Cubo de Agua" Una caja azul donde late un corazón verde, el Centro Nacional Acuático de Pekín, conocido como "Cubo de Agua," es el producto de la armonía del diseño y la ingeniería, y abriga un creciente deseo de poder mostrarse al mundo. La sede de 143 millones de dólares de natación, clavados y nado sincronizado para los Juegos Olímpicos de Pekín fue inaugurada el jueves con una competencia de ensayo, permitiéndole a los residentes de la capital china ponderar por primera vez desde cerca la etérea estructura cuboide. El público verá "un centro de natación hecho con una caja llena de burbujas," de acuerdo con Tristram Carfrae, el hombre detrás de la fachada inflable cubierta por burbujas. "Es una historia verosímil que la gente puede entender," le dijo a Reuters el británico Carfrae, un ingeniero estructural de Arup. Pero detrás de la juguetona fachada yace una consciencia ambiental y una historia de diseñadores lidiando con símbolos culturales y cálculos geométricos, para presentar un diseño ganador horas antes del cierre del plazo. Escondido en las oficinas de Sidney en el 2003, el equipo de diseño pudo inicialmente llegar a un acuerdo sobre algo más que el uso de un material similar al teflón, ETFE-3, el robusto sintético que reviste la fachada y protege la estructura del edificio de la corrosión. Sus integrantes eran ingenieros de Arup, arquitectos de la firma australiana PTW y diseñadores de la compañía China Construction Design International (CCDI). "Sabíamos que un invernadero aislado que atrapara la mayor cantidad posible de calor sería, técnicamente, la solución correcta, sin importar la arquitectura," dijo Carfrae. Durante varias semanas, el equipo estuvo "buscando soluciones," entreteniéndose con "estructuras como iglúes, témpanos y cascadas," agregó. INSPIRACION EN VECINO La oferta ganadora para el vecino Estadio Nacional, sin embargo, les proporcionó una pizca de inspiración. El "Nido de Pájaro" de los arquitectos suizos Herzog & de Meuron, con su configuración redonda y su atípica fachada de acero interconectado, requirió un diseño más delicado para el cercano centro acuático. "Decidimos rápidamente que tendríamos una caja azul," contó Carfrae. "Los arquitectos chinos se mostraron muy entusiastas porque el círculo es un símbolo de cielo y el cuadrado un símbolo de la tierra," remarcó. Teniendo fijada una auspiciosa configuración, una foto de formas geométricas colgada al azar en

una pared de la oficina llevó a Carfrae a tropezar con la "Espuma Weaire-Phelan," una estructura modelada por computadora propuesta en 1993 por otro científico británico, Denis Weaire, y su asistente Robert Phelan. Eso también significó que la construcción tendría 24.000 elementos físicos y una superficie configurada al azar por los agotados diseñadores, antes de convertir todo aquello en un modelo justo antes de que se cumpla el límite de tiempo para presentar las postulaciones. Como las computadoras no estaban avanzadas lo suficiente como para crear las burbujas al azar, los diseñadores en China trabajaron a destajo para generarlas manualmente, mientras colegas en Melbourne se dedicaban a la estructura. Con menos de 24 horas, la estructura del modelo fue llevada como equipaje de mano en un vuelo a Pekín, donde el equipo de diseño se sintió aliviado al ver que las burbujas y la estructura coincidieran. Si bien la maqueta no podía mantenerse en pie sin la ayuda de pegamento durante la competencia, hoy el edificio se erige firme, gracias a la determinación de los chinos de hacer "el mejor trabajo posible" para la construcción de una sede olímpica, destacó Carfrae. De un informe de Ian Ransom traducido por Emiliano Rodriguez para Reuters América Latina.

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