El edificio
“Edificio Vital” es la nueva sede corporativa de Caja Vital Kutxa, ubicada en un privilegiado entorno ecológico que nace para ser un referente de la arquitectura local y un elemento dinamizador de Salburua y de la capital alavesa, Vitoria. Diseñada por los arquitectos Javier Mozas y Eduardo Aguirre, su imagen exterior representa el código genético de un organismo vivo y sugiere las mismas formas orgánicas de los troncos de los árboles que delimitan los humedales de Salburua y los juncos de las balsas.
Cuenta con 16.578 m2 repartidos en sótano y tres alturas sobre-rasante, de los cuales 10.000 corresponden a superficie de oficinas y 1.600 a zonas comunes. En su interior tiene un montacargas y tres ascensores, un auditorio de 200 butacas, una sala polivalente, 14 despachos y 25 salas de formación. Contará, además, con las salas de reuniones de la Comisión Ejecutiva y del Consejo de Administración.
Vista desde el aire, la parcela en la que se levanta “Edificio Vital” se aparta de la concepción rígida en ángulo recto típica de la ciudad racionalista para recrear la silueta de células orgánicas, una especie de amebas. En consecuencia, la planta del inmueble adopta la figura de un cromosoma con su clásica silueta en H y con los brazos unidos por su nudo central.
La piel exterior está formada por pares de cromosomas entrelazados, forrados de acero inoxidable, que dan soporte a todo el edificio. No hay columnas internas. La piel interior es de vidrio y comunica al edificio con su entorno, de manera que todas las personas que trabajen en él tendrán luz natural.
El edificio tiene una longitud de 120 metros con un espacio central para el acceso y cuatro brazos, uno de los cuales se eleva sobre el terreno y lo identifica con un organismo natural en movimiento, es un voladizo de 26 metros. Los soportes metálicos perimetrales, que permiten imaginar el ADN del cromosoma, tienen una altura de entre 15 y 20 metros, en la zona en la que el edificio tiene tres plantas.
Después de esta introducción, abordaremos en primer lugar el entorno donde se ubica este singular edificio, y describiremos más adelante los aspectos más significativos del diseño estructural: un enfoque general, condicionantes de la cimentación, estructura bajo rasante, la tipología estructural del edificio, la potente estructura que sustenta el voladizo y la cubierta ligera.
El entorno
La nueva sede corporativa de Caja Vital Kutxa se ha construido en una parcela de 11.041 metros cuadrados de superficie del Sector 15 de Salburua, junto al pabellón Buesa Arena y muy próxima a los humedales del parque natural. Tendrá también como vecinos más cercanos la ciudad deportiva del Baskonia, el Centro de Interpretación de la Naturaleza “Ataria” y un complejo de apartamentos tutelados. Salburua será, además, el referente del 75% de las nuevas viviendas que se construirán en esta zona urbana de Vitoria-Gasteiz.
El humedal de Salburua forma parte del anillo verde de la ciudad. Compuesto por dos lagunas principales, tiene una rica y variada fauna y flora que lo convierten en un hábitat de importancia internacional integrado en la red Natura 2000.
Estructura
En la fase de proyecto básico del edificio se mantuvieron reuniones con los arquitectos para valorar las diferentes soluciones constructivas y estructurales, hasta encontrar las soluciones de proyecto. La falta de regularización obligó a realizar un modelo completo de cada módulo con la geometría de cada uno de los pilares quebrados de fachada para poder determinar los esfuerzos solicitantes en cada elemento.
La obra comenzó en octubre de 2005 y un año después la estructura ya estaba finalizada, demostrando así la agilidad de este sistema construcivo. El resto de trabajos requirió otro año más hasta su inauguración en octubre de 2007.
Cimentación y bajo rasante
El terreno sobre el que se sitúa el edificio, al nivel de cimentación, son rocas margocalizas saturadas al encontrarse bajo el nivel freático. Según las medidas del nivel freático se ha tenido en cuenta la subpresión ejercida por el agua en la cara infeior de la losa. La cimentación del edificio se resuelve mediante zapatas de pilares unidas por una losa de cimentación. Las zapatas se dimensionan para transmitir las cargas del edificio al terreno, mientras que la losa soporta la subpresión del agua del nivel freático. Se ha optado por una solución con zapatas de mayor canto y una losa de menor canto para reducir el volumen de excavación, ya que realizar una losa de cimentación que soporte directamente las cargas del edificio, dimensionada por el punzonamiento en la zona de los pilares, resulta con un canto mayor y por lo tanto, en conjunto, un mayor volumen de excavación.
Por otro lado, debido al esquema estructural del edificio en el que exiten dos bandas de soportes que recogen la carga de la plantas superiores, queda una zona intermedia que recoge únicamente la carga de la planta baja, con lo que en esta zona la carga debida a la subpresión es mayor que el peso del edificio. Se recurre a realizar unos anclajes al terreno para solucionar esta situación.
Los muros de sótano tienen un espesor de 40 cm. con zapata centrada. En la cabeza de algunos muros se apoyan los pilares metálicos de fachada, para lo cual el forjado vuela 20 cm. y así recoge la placa de anclaje y los esfuerzos de los pilares.
Los pilares son de hormigón armado, excepto en la zona de la estructura metálica del voladizo, donde se recurre a pilares metálicos.
El forjado de planta baja se resuelve con un forjado reticular de casetón recuperable de 40 +10 cm. En la zona exterior del edificio la cota del forjado es 70 cm. más baja para disponer de altura para las tierras del jardín.
Esquema estructural del edificio
La intención de los arquitectos de trasladar los elementos portantes de la estructura al exterior de edificio obliga a resolver luces de forjados de entre 14 y 16 m. Las placas alveolares permiten solventar estas luces, a la vez que agilizan los tiempos de construcción y aligeran el peso de la estructura frente a otras soluciones de hormigón.
Estas placas alveolares están fabricadas cerca de Aranda de Duero (Burgos) por la empresa Prainsa y, debido a sus dimensiones (10.500 kilos cada una, con 16 m. de longitud y 50 cm. de canto y 10cm. de capa de compresión), han tenido que ser trasladadas de dos en dos en transporte especial.
La forma alargada de los módulos generan dos líneas de apoyo casi paralelas que facilitan la labor de cubrir la planta a este forjado unidireccional.
Sin embargo, la viga perimetral HEB 300 que recoge las placas alveorales está situada dentro del cerramiento del edificio, por lo que es necesario transmitir las cargas hasta los soportes exteriores que se encuentran a una distancia de 1,15 ó 1,55m.
Para ello se disponen unas ménsulas, HEB 450 con platabandas laterales, en los puntos de intersección de la viga perimetral, siempre horizontal, y los pilares quebrados exteriores. Las ménsulas están empotradas entre los perfiles empresillados de los soportes, lo que proporciona una unión firme, y llegan lateralmente hasta las vigas perimetrales para proporcionales apoyo.
Los pilares exteriores deben soportar una carga vertical, excéntrica en dos direcciones. Por un lado reciben la carga desde el extremo de la ménsula, y por otro, el punto de aplicación de la carga no coincide verticalmente con el apoyo del pilar en su base. Por si fuera poco, los soportes presentan quiebros en uno de sus planos, aumentando las excentricidades del axil vertical. En este sentido la disposición de elementos estructurales uniendo los soportes por parejas ayudan a la distribución y compensación de los esfuerzos.
La solución adoptada consiste en crear un pilar empresillado con dos perfiles HEB 360 / HEA 360 con las alas paralelas a la fachada, en la orientación favorable para soportar los momentos de las ménsulas. Estos perfiles están separados a una distancia de 64 cm entre ejes y empresillados con chapas de 15mm de espesor, colocadas cada metro y en los puntos de quiebro del pilar. Esta solución permite hacer frente a los múltiples esfuerzos a los que se ve sometido el pilar.
El montaje de la estructura comienza con la colocación de los pilares sobre las placas de anclaje. Se unen por parejas y se coloca la viga perimetral apoyada en los extremos de las ménsulas, que ya vienen incorporadas de taller. La empresa que realizó la construcción y montaje de la estructura metálica con gran precisión es Tauxme, situada cerca de Vitoria.
A continuación se colocan las placas alveolares sobre las vigas perimetrales y se hormigona la capa de compresión de 10cm, junto con el zuncho sobre la viga metálica. La función de este zuncho es dar continuidad al forjado prefabricado con la estructura metálica por medio de unos redondos en forma de U soldados a la viga perimetral.
Estructura del voladizo
La forma en planta del cromosoma presenta cuatro extremidades. Para conseguir un efecto de “movimiento” y “vida” del edificio, una de las extremidades se “levanta” sobre el terreno, con lo que el edificio vuela unos 26 metros.
Para resolver la estructura en este módulo, se sigue aprovechando las ventajas de la placa alveolar para forjar, apoyándose sobre las vigas laterales. Sin embargo, en esta zona no se puede seguir aplicando el mismo esquema estructural que en el resto del edificio, ya que los pilares exteriores no apoyan en el suelo. La solución consiste en crear un elemento resistente en el plano de la viga perimetral, que es capaz de soportar el edificio. Para ello se apovecha la geometría, es decir la altura de dos plantas, para crear dos grandes cechas con ese canto, que permiten soportar los esfuerzos del voladizo.
Llegados a este punto, sólo queda “domar” este momento flector de grandes magnitudes y transmitir en la cimentación únicamente cargas verticales. Las tracciones del cordón superior de la cercha se transmiten a través de un tirante diagonal hasta la zapata del contrapeso, y mediante triangulaciones se compensan con los esfuerzos de compresión del cordón inferior.
Las zapatas más cercanas al voladizo, de 8,5 m. de lado y 2 m. de canto transmiten grandes cargas verticales, debido a la componente vertical del momento. Mientras que la zapata más alejada puede levantarse del terreno, debido al momento del vuelco del conjunto de la estructura del voladizo. Para evitar el vuelco, es necesario compensar las tracciones y como el contrapeso se encuentra bajo el nivel freático el peso del hormigón sumergido es menor, y es más óptimo excavar menos con una zapata de menor volumen de hormigón. Por lo tanto, se ha optado por realizar unos anclajes al terreno, que en esta zona presentaba características geotécnicas de roca margocaliza. Los anclajes al terreno se distribuyen en una gran zapata, de 10 m. de lado y 2 m. de canto, para movilizar más contrapeso.
Zapata del contrapeso del voladizo antes del hormigonado con los anclajes al terreno embebidos
Para los perfiles de las cerchas del voladizo se han utilizado tubos armados. La geometría de las cerchas presenta tres cordones horizontales que coinciden con los niveles de los forjados. El apoyo de las placas alveolares se ha solucionado prolongado la cara horizontal superior del tubo hacia el interior del edificio.
Para simplificar el montaje y las uniones, el criterio estructural adoptado es mantener continuas las dos caras laterales de los tubos, de forma que por ellas se transmitan los axiles de tracción y compresión. Mientras que las dos caras horizontales actúan de rigidizadores del nudo. Con esta solución el nudo se puede montar en taller y las uniones en obra se realizan en los tramos rectos, con geometría más sencilla.
La forma en planta de este módulo en voladizo presenta un pequeño quiebro, con lo que cada cercha no se encuentra en un plano vertical. Este condicionante geométrico ha obligado ha disponer unos arriostramiento horizontales a nivel de planta primera , punto de intersección del tirante con el quiebro en planta, para recoger las desviaciones de las tracciones que llegan al contrapeso. Estos arriostramientos se han prolongado por la cara inferior de la planta primera para recoger los esfuerzos de viento desde el voladizo hasta los apoyos.
Cubierta Ligera
La cara superior del edificio pretende continuar con la idea de forma “viva” y busca formas orgánicas. Sobre el forjado de cubierta, donde se apoyarán las instalaciones, se levanta una cubierta ligera con cotas variables, adaptandose a la cota de coronación de los pilares de fachada. En planta se lee como una estructura con puntos de apoyo repartidos por la cubierta irregularmente y unidos por líneas rectas, formando triángulos inclinados, al tener cada apoyo una cota diferente. El hecho de constituir parte de la piel exterior obliga a diseñar estos elementos desde el punto de vista estético, recurriendo a un perfil no comercial, formado por dos chapas de 45 cm. de canto y 1,5 cm. de espesor dispuestas verticalmente y separadas 4cm. mediante tubos ocultos. Algunos de los triángulos de la cubierta se cubren aleatoriamente con una malla metálica apoyada en correas.
Conclusión
La estructura de este edificio presenta una singularidad marcada por la disposición exterior de unos soportes que en nada se parecen a los de cualquier edificio convencional y que cumplen una función arquitectónica importante. Además, la expresión del edificio “levantándose” requiere la adaptación de un sistema tipo a un punto singular, en el que la estructura debe “evolucionar” para soportar los diferentes y mayores esfuerzos a los que se ve sometida .
Roberto Duque. Ingeniero de Caminos, Canales y Puertos. Socio de Genera, Ingeniería y Arquitectura. Jefe de Proyecto de la Estructura de la Sede Corporativa de Caja Vital cuando trabajaba en NB35 Ingeniería.
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