Un edificio de una milla de altura

¿Será posible construir un edificio de una milla de altura?

Articulo propiedad de Mike Colagrossi fundador de Alchemist City

Una traducción libre de Federico López Flores.

Mike Colagrossi es el fundador de Alchemist City, el sitio web más provocador de pensamiento sobre desarrollo urbano y tecnología.

Un rascacielos de una milla de altura no sólo será una nueva estructura, será una nueva tecnología.

  • Frank Lloyd Wright propuso la “Torre Illinois de Una Milla de Altura” en la década de 1950.
  • Innovaciones en materiales para construcción y elevadores se requieren para lograr una altura de una milla y más.
  • Es posible que a mediados del siglo 21 veamos el primer rascacielos de una milla de altura.

La humanidad ha estado en una campaña para construir estructuras, más grandes y más altas, durante milenios. En nuestro alcance al cielo hemos construido zigurats, pirámides y coliseos. Nuestras mitologías colocaron el trono de los dioses en altas torres en montañas altas. Hemos tenido moralizantes parábolas religiosas, como la Torre de Babel, advirtiéndoles a aquellos que osaran colocarse por encima de un dios. Y, algunos de los, autoproclamados, “mejores que nosotros,” siempre se han querido inmortalizar mediante obras masivas.

Es seguro declarar que nuestra civilización ha tenido la fijación de construir cada vez más alto.
Sin embargo, los sueños y maravillas de ayer parecen juguetes de niños comparados con nuestras estructuras actuales. Durante el siglo y medio pasado los rascacielos han llegado a dominar los perfiles citadinos y no han dejado de crecer más altos.
Ahora nos toca preguntarnos si es posible construir rascacielos de una milla de altura.
Tal vez. Veamos.

Mike Colagrossi es el fundador de Alchemist City, el sitio web más provocador de pensamiento sobre desarrollo urbano y tecnología.
Un rascacielos de una milla de altura no sólo será una nueva estructura, será una nueva tecnología.

  • Frank Lloyd Wright propuso la “Torre Illinois de Una Milla de Altura” en la década de 1950.
  • Innovaciones en materiales para construcción y elevadores se requieren para lograr una altura de una milla y más.
  • Es posible que a mediados del siglo 21 veamos el primer rascacielos de una milla de altura.

 

La humanidad ha estado en una campaña para construir estructuras, más grandes y más altas, durante milenios. En nuestro alcance al cielo hemos construido zigurats, pirámides y coliseos. Nuestras mitologías colocaron el trono de los dioses en altas torres en montañas altas. Hemos tenido moralizantes parábolas religiosas, como la Torre de Babel, advirtiéndoles a aquellos que osaran colocarse por encima de un dios. Y, algunos de los, autoproclamados, “mejores que nosotros,” siempre se han querido inmortalizar mediante obras masivas.


Es seguro declarar que nuestra civilización ha tenido la fijación de construir cada vez más alto.
Sin embargo, los sueños y maravillas de ayer parecen juguetes de niños comparados con nuestras estructuras actuales. Durante el siglo y medio pasado los rascacielos han llegado a dominar los perfiles citadinos y no han dejado de crecer más altos.
Ahora nos toca preguntarnos si es posible construir rascacielos de una milla de altura.
Tal vez. Veamos.

El “Milla de Altura Illinois” de Frank Lloyd Wright

Uno de los primeros planes para construir un rascacielos de una milla de altura, que no fuera un sueño calenturiento de un megalomaníaco (aunque tal vez el suyo también lo era), fue el “Illinois” de Frank Lloyd Wright.

El 16 de octubre de 1956 en el Hotel Sherman House, en Chicago, Wright, a los 89 años presentó su diseño para lo que el concibió como el rascacielos más alto del mundo, una espiral increíble, disparada a una milla de altura. Se proponía que la estructura levantara 528 pisos con una altura de 5,280 pies (1,609 metros). Atrás de Wright había una ilustración que medía 7.6 m de altura con las dimensiones del rascacielos a 1/6 de pulgada por cada pie. Las dimensiones del Illinois hubieran sido astronómicas, con:

  • 528 pisos
  • 76 elevadores
  • 1,715,000 metros cuadrados de superficie (gruesa) de pisos
  • Ocupación para 100,000 personas
  • 15,000 cajones de estacionamiento 
  • 100 pistas para helicópteros
  • Altura arquitectónica de 1,609.4 m
  • Altura de punta de antena de 1,739.2 m

“Este es el Illinois, caballeros . . . En él se consolidarán todas las oficinas de gobierno, ahora dispersas por todo Chicago,” proclamó Wright.

Wright, ejemplarmente mostró su “tabla,” develando la primera propuesta de un edificio de una milla de altura. El creía que había encontrado un método para construir la torre, apoyado en dos principios que él acuñó (en inglés) como “tenuity and continuity” (tenuidad y continuidad). Con estos métodos el creía que sería capaz de construir la torre con concreto reforzado y acero.

El principio general entre las dos ideas está caracterizado por los diseños de Wright, en los cuales utilizaba un cimiento “taproot” (sistema de raíz pivotante) para apoyar la carga central de la estructura.

Blaire Kamin, del Chicago Tribune (periódico) lo describió así:

“El Milla-de-Altura no sólo apuntaba a ser alto, era la última expresión del sistema estructural “taproot” de Wright, que consistía en enterrar profundamente un mástil central de concreto y volar los pisos desde el mástil. Esto en contraste con un rascacielos típico, en el cual pisos del mismo tamaño se apilan uno sobre el otro, como muchos “hotcakes.” El sistema taproot permite que los pisos tengan diferentes tamaños, abriendo el interior del edificio y permitiendo que el espacio fluya entre pisos.”

En las propias palabras de Wright, el veía este método como un rompimiento con los formatos convencionales, y en su lugar el veía esto como una mímica de la apariencia de amplias ramas y raíces profundas en los cimientos.

“Detesto ver a los muchachos jugando y haciendo que sus edificios parezcan cajas,” declaraba Wright. “¿Por qué no diseñar un edificio que en realidad sea alto?  Hace mucho tiempo observé árboles tras el paso de un ciclón. Aquellos con raíces profundas eran los que sobrevivían.”

Como es evidente, por la falta de edificios “rompecielos,” la visión de Wright nunca se materializó. Su idea taproot, que sólo se había llevado a la práctica en uno de sus edificios, nunca se convirtió en parte de la caja de herramientas del futuro ingeniero estructurista. Aunque Wright le dedicó una cantidad extraordinaria de esfuerzo, para resolver los detalles de su visión, todavía existían demasiados “ques y sis…” que no habían sido resueltos. Muchos de los cuales todavía se están resolviendo hoy día.

Pero si ha habido progreso.

 

Tecnología de construcción para un rascacielos de una milla.

El invicto campeón de los cielos, hoy en día, es el Burg Khalifa en Dubai, que alcanza 828 metros (aproximadamente media milla) y es el edificio más alto del mundo. Aunque, debes tomar eso con un “granito de sal-pólvora;” ya que sólo 584 metros del Burg Khalifa es espacio ocupado, el resto es “vanidad por la altura,” lo cual significa que 244 metros es espacio no ocupado.

Eso representa el 29 por ciento de la altura del edificio. Así que regresemos a los competidores reales para el “una milla.”

Investigadores en MIT Technology Review utilizaron resultados de los expertos en el Consejo de Edificios Altos y Hábitat Urbano y predijeron que hay una oportunidad del 9 por ciento de que se construya un edificio en exceso de una milla de altura antes del 2050. Ellos también predicen que por el 2050 casi 6,000 millones de personas vivirán en ciudades. Ya estamos viendo que en zonas urbanas en China y en el Medio Oriente se está construyendo continuamente hacia arriba, y no hacia afuera.

Se predice que el rascacielos más alto en el 2050 mida 1,134 metros. La probabilidad de que exceda una milla es del 9 por ciento. La probabilidad de que el edificio más alto actualmente (Burg Khalifa) continúe siendo el más alto es del cero por ciento.

Hay tres aspectos principales de construcción y estabilidad con los cuales debemos trabajar si vamos a alcanzar una milla vertical. Estos son:

  • Amortiguar el vaivén eólico
  • Distancia vertical y velocidad de los elevadores
  • Materiales para la construcción

Todos los rascacielos más altos tienen un diseño de cima estrecha y/o cónica. Esto cumple un propósito tanto utilitario como estructural. Simplement, es imposible tomar un edificio pre-existente y duplicar su altura.

Una torre de una milla de altura no sería simplemente una nueva estructura, sino una nueva tecnología.

Haciendo a un lado la vanidosa altura de Burg Khalifa por un momento, tenemos que admirar su ingenio estructural. Diseñado por el Arquitecto Adrian Smith y el Ing. Estructurista William Baker de Skidmore, Owings y Merrill, el enfoque de los cimientos de la estructura es un núcleoapuntalado – que es un núcleo de concreto hexagonal que se deshebra en tres triángulos apuntalados. Esto fue una solución inventiva que hicieron para lograr la altura tan grande.

Pero eso sólo resuelve un aspecto.

Desviar vientos a altas elevaciones

Lo que puede ser una ligera brisa en la planta baja se puede convertir en una tormenta de viento a mayores alturas. Además de los aspectos fundamentales de estabilidad, los habitantes también requieren comodidad. La mayor parte de las oscilaciones del edificio no representan daño a la integridad de la estructura. Pero, lo último que alguien quiere es sentir que está en el seno de un tornado en el piso 500 de un edificio.

Los profesionales de la arquitectura, ingeniería y construcción (AEC) calculan el vaivén (por viento) estimado, derivado de la altura del edificio e incorporan esto en el diseño. Con frecuencia se construyen edificios para resistir inclementes desastres ambientales de cada 500 a 1000 años.

Para lidiar con el viento, debes, o confundirlo haciendo que gire alrededor del edificio de maneras estructuralmente creativas o utilizas un amortiguador.

Un amortiguador masivo es un contrapeso suspendido en algún lugar del edificio para contrarrestar y equilibrar el movimiento desde afuera. Por ejemplo, la Torre Taipei 101 utiliza un péndulo orbe de 662,245 kg que se mece a uno y otro lado para equilibrar el viento de tormentas y tifones. 

Los vórtices aerodinámicos de viento pueden ejercer cantidades peligrosas de vibración y presión sobre un edificio. Las corrientes de viento pueden ser impredecibles, por lo que en lugar de adivinar qué le puede suceder al edificio, los profesionistas AEC necesitan calcularlo directamente en el diseño. Si no es un amortiguador masivo, será una mezcla estructural de aletas, curvas y pisos asimétricos.

Estabilidad y velocidad de los elevadores 

Los obstáculos logísticos para transportar miles de personas en un rascacielos de una milla de altura es uno de los retos más grandes. Llegar al último piso de un edificio de una milla, con la tecnología actual, requeriría que las personas cambiaran de elevador múltiples veces.

En la actualidad 487 m es el límite para los elevadores, ya que las cuerdas alámbricas de suspensión no pueden cargar su propio peso mas cualquier peso adicional después de ese punto. Además de las limitantes técnicas, la necesidad de múltiples vestíbulos para elevador requeriría demasiado espacio valioso.

Hace unos cuantos años, la empresa finlandesa Kone desarrolló un cable de fibra de carbón, UltraRope , que ellos creían podría duplicar la distancia de una cuerda de elevador. Esto sería suficiente para llevar a los futuros residentes del pent-house, a una milla de altura, a sus cuevas en el cielo.

Más allá de los elevadores de cable, de la vieja escuela, otros han puesto a flotar ideas sobre un sistema eslabonado que pudiera jalar hacia arriba, abajo y a los lados. Esto podría aumentar el área útil del edificio en un 25 por ciento.

Nuevos materiales estructurales

El concreto nos ha servido bien durante miles de años. Es tiempo de repensar que materiales podemos utilizar. Los ingenieros están investigando materiales como fibras de carbón, un material extremadamente ligero y resistente.

Las fibras de carbón son un polímero compuesto por delgadas tiras de átomos de carbón, que se mantienen unidas en una singular formación cristalina. Es mucho más ligera que el acero, cinco veces más resistente y con el doble de rigidez. Actualmente la fibra de carbón se utiliza en varios procesos de manufactura, que van desde alas para aviones hasta cuadros para bicicletas. 

Fibras de carbón y materiales compuestos poliméricos son materiales muy ligeros, pero resisten cargas pesadas.

El futuro del rascacielos de una milla

Con miles de millones de residentes en nuestras ciudades, es inevitable que un día alcancemos la altura de una milla, si no es que más también. Sin embargo, tenemos que pensar en para que se van a utilizar estos edificios y cómo interactuarán y modificarán el medio ambiente construido.

Al inicio del siglo 20 el Reglamento de Zonificación de la Ciudad de Nueva York era una medida adoptada para evitar que masivos rascacielos bloquearan la llegada de la luz y el aire a la calle. Establecieron límites sobre que se podía construir y crearon una serie de dificultades para los lotes para construir.

Nuevas medidas se tendrían que crear para la entrada de edificios de esta magnitud en el dominio público. Los usos de los nuevos edificios también se tendrán que considerar. ¿Cuántos condominios de lujo y espacio para oficinas necesitamos en realidad?

La llegada de la torre de una milla podría traer una nueva era de la propiedad familiar y de nuestro medio ambiente creado. Tenemos la oportunidad de construir algo que sea un ecosistema completamente funcional y auto contenido; más allá de simplemente un edificio. Sería una ciudad dentro de una ciudad.

Un edificio de uso mixto, como éste, podría albergar a miles de personas y darles un lugar donde trabajar, jugar, vivir, y existir en la periferia del mayor ingenio de la humanidad. Un lugar como este también podría servir como un asiento consolidado para el gobierno y el espacio laboral para compañías del futuro. ¿Por qué no continuar construyendo verticalmente con granjas, fábricas y demás?

Cuando algún día logremos construir a una milla y más allá, el cielo ya no será el límite, será nuestro dominio.