Diseñado por Behnisch Architekten, el nuevo Complejo de Ciencias e Ingeniería (SEC) de la Universidad de Harvard es un dinámico laboratorio de investigación y aprendizaje. Su diseño vanguardista refleja las avanzadas soluciones espaciales y tecnológicas de categoría mundial de su profesorado y personal para las complejas y cambiantes exigencias de la investigación científica. La piedra angular del nuevo campus de Allston, situado al otro lado del río Charles desde la casa de 300 años de Harvard en Cambridge, el centro de investigación y enseñanza de 544.000 pies cuadrados que alberga la Escuela de Ingeniería y Ciencias Aplicadas (SEAS) establece un tono arquitectónico distintivo para el futuro desarrollo de uno de los últimos barrios sin desarrollar de Boston. Encargado de convertirse en el "edificio más saludable del campus de Harvard", el SEC demuestra el compromiso de la universidad con la sostenibilidad, la actividad académica y de investigación de vanguardia y el diseño urbano de alta calidad.
Como escuela relativamente nueva dentro de la Facultad de Artes y Ciencias, SEAS carecía de una huella consolidada y de un espacio adecuado en Cambridge. La SEC ofrecía la oportunidad de ubicar la mayor parte de la escuela bajo un mismo techo, con el objetivo de fomentar una cultura de colaboración y trabajo interdisciplinar que ya era sólida. Reflejando la naturaleza evolutiva e interdisciplinaria de la investigación, el edificio está diseñado para ser altamente flexible y adaptable, con una serie de entornos que fomentan la colaboración y crean espacios públicos dinámicos a diferentes escalas. El edificio se construyó sobre los cimientos existentes de un complejo de ciencias de la vida previamente diseñado, cuyas obras se suspendieron en 2008. Cuando el proyecto se reanudó, se diseñó para sentar un fuerte precedente para el desarrollo de espacios exteriores, la activación de las calles y la integración con redes más amplias de espacios públicos que son un elemento clave del plan maestro de la Universidad para Allston.
El SEC, de ocho plantas, está situado en un lugar destacado de la Avenida Occidental, una de las principales vías de comunicación. La masa teje tres bloques de laboratorios elevados de cuatro plantas en torno a dos atrios, lo que permite que la planta baja sea una zona muy pública y comunicativa centrada en la enseñanza y los espacios de colaboración, y proporciona acceso y apertura al patio ajardinado del sur. Esto crea un ritmo visual a lo largo de los 500 pies de fachada de la calle, análogo al de estructuras de tamaño más tradicional, al tiempo que mantiene la continuidad del programa en un solo edificio. Los bloques del laboratorio están revestidos con un parasol de acero inoxidable hecho a medida que proporciona control solar y mejora la luz natural para el patrón de fenestración escalonado que hay detrás. Desde la calle, los volúmenes del laboratorio parecen flotar por encima de las plantas primera y segunda, más generosamente acristaladas, que conectan la fachada pública del edificio con el exuberante jardín del sur.
Un plan y un programa integrados y de colaboración
La organización del edificio sigue la lógica de la masa, con aulas, laboratorios de enseñanza y espacios de ocio que ocupan las plantas inferiores para aprovechar la proximidad de la calle y el patio, mientras que los laboratorios de investigación en los volúmenes superiores mantienen niveles apropiados de aislamiento y seguridad. Los espacios de trabajo ocupados regularmente bordean el perímetro de gran parte del SEC, y están diseñados como una especie de capa ambiental mediadora entre el exterior y el interior del edificio. Estos despachos, espacios de trabajo y salas de reuniones cuentan con ventanas practicables, con mecanismos de transferencia que permiten que el aire fresco entre en cascada en el edificio y garantice una ventilación de alta calidad en condiciones exteriores adecuadas. Los espacios de fabricación y los laboratorios de enseñanza a lo largo de Western Avenue ponen de relieve las metodologías de aprendizaje activo utilizadas por SEAS y hacen partícipe a la comunidad del trabajo realizado por los estudiantes. Las aulas y los espacios de reunión varían en tamaño y disposición, desde las típicas aulas tipo teatro con suelos inclinados y asientos fijos hasta espacios de aprendizaje activo que pueden reconfigurarse a voluntad para permitir escenarios de clases invertidas y debates dirigidos por los estudiantes.
Las plantas superiores albergan 69.120 pies cuadrados de laboratorios de investigación húmeda de planta abierta que acogen actividades biológicas, químicas, físicas, ópticas y electrónicas, así como 24.000 pies cuadrados de laboratorios de investigación seca para investigadores informáticos. Los entornos de laboratorio modulares y flexibles, la zonificación inteligente de las áreas altamente ventiladas frente a las secas y la sólida provisión de servicios de laboratorio centralizados garantizan la adaptabilidad futura y el uso continuado del espacio de laboratorio durante décadas. Los salones de dos y tres pisos entre los bloques de laboratorios ofrecen puntos de conexión y descanso para los investigadores a una escala más íntima. Materiales sencillos como el hormigón visto, el cristal y los techos acústicos abiertos mantienen los espacios abiertos y flexibles, mientras que el suelo y las escaleras de madera, los asientos, las barras de trabajo y los bancos acentúan las zonas de colaboración y reunión.
Luz y aire natural
Dos atrios inundan el interior de luz natural y facilitan la ventilación natural. El atrio central conecta todos los niveles del edificio, pasando de las plantas de enseñanza más públicas a las plantas de investigación más privadas de los niveles superiores. Una gran cafetería y una zona de asientos escalonada, revestida de madera, dan al patio y a los espacios de colaboración de los niveles inferiores, reforzando la conexión de los espacios de enseñanza en las tres plantas inferiores del edificio. El atrio occidental actúa como elemento organizador secundario del edificio, creando espacios adicionales para eventos y trabajo colaborativo, a la vez que proporciona luz natural a todas las plantas superiores de la mitad occidental del recinto.
Profundos voladizos y parasoles horizontales fijos definen las terrazas ajardinadas, que culminan en una serie de jardines de agua de lluvia a nivel del suelo que rodean el patio central. Las tasas de ventilación, que suelen ser el factor más importante en el consumo energético de los laboratorios, se examinaron como parte de una evaluación de riesgos exhaustiva para determinar la tasa de flujo de aire adecuada para todos los espacios del edificio, con el objetivo de reducir las tasas de ventilación en un tercio sin sacrificar la seguridad de los ocupantes.
Sostenibilidad de vanguardia
La SEC es un ejemplo de sostenibilidad integrada, tanto en términos cuantitativos como cualitativos, no sólo para Harvard sino también en Estados Unidos. Se espera que el proyecto, que ha recibido la certificación LEED Platino y LivingBuildingChallenge (LBC), Pétalo en Materiales, Belleza y Equidad, reduzca las emisiones de gases de efecto invernadero en un 50% en comparación con un edificio de referencia comparable.
El diseño en capas de la fachada calibra la escala de los grandes volúmenes que componen el programa de investigación del edificio, crea una identidad para el complejo y desempeña un papel crucial en el rendimiento energético del edificio, así como en el confort de los ocupantes. Cinco acres de terrazas verdes en el tejado contribuyen al confort térmico y proporcionan a los ocupantes de las plantas inferiores su propia vista del jardín en cada nivel del edificio. Behnisch Architekten trabajó con Transsolar para desarrollar un concepto integrado de clima y energía centrado en cuatro conceptos distintos de fachada, ventilación natural y ventilación de laboratorio. Behnisch Architekten y el contratista principal, Turner Construction, se asociaron con Harvard para investigar más de 5.600 productos y sistemas de construcción individuales, y obtuvieron declaraciones de materiales de más de 1.500 fabricantes contratados, garantizando así la total transparencia de la composición química de los productos especificados para el proyecto.
Piedra angular de los ambiciosos objetivos energéticos del edificio, el revolucionario y especializado diseño de su fachada equilibra los objetivos técnicos y estéticos de una manera que celebra sus aspectos de rendimiento y hace una fuerte declaración sobre la presencia de la Universidad en Allston. Se utilizan cuatro tipos de fachada principales para el edificio:
- El muro pantalla del laboratorio: las áreas de investigación de las plantas superiores están envueltas en un sofisticado cerramiento pantalla diseñado en colaboración con la empresa de ingeniería estructural KnippersHelbig. El primer sistema de fachada tensada hidroformada del mundo combina el control solar y la innovación de materiales, utilizando acero inoxidable que tiene la delicadeza y la ligereza del tejido. El diseño se centra en un parasol fijo, calibrado geométricamente para reducir las cargas máximas de refrigeración en un 65% al tiempo que refleja la luz del día en los espacios. El reto de producir 12.000 paneles fresados con precisión en 14 formas diferentes exigió a Josef Gartner GmbH/Permasteelisa North America Corp. el desarrollo de técnicas de fabricación muy innovadoras.
Para maximizar la eficiencia estructural, material y de fabricación, el enfoque se inspiró en objetos utilitarios como latas de sopa, carretillas y carrocerías de coches. Un equipo de ingenieros, fabricantes y especialistas en iluminación y climatización utilizó pruebas empíricas, prototipos rápidos, maquetas visuales y de rendimiento a gran escala, y programas informáticos avanzados de diseño y simulación industrial (incluido CATIA, un software de modelado en 3D utilizado para el diseño y la visualización de formas complejas e innovadoras) para optimizar los paneles de la pantalla en cuanto a resistencia, producción y cualidades visuales.
Los paneles se fabrican con acero inoxidable de 1,5 mm de grosor mediante un método de producción conocido como hidroconformado, habitual en los sectores de piezas industriales y de automoción. Después de doblar cada panel para lograr la integridad estructural, el paso final -el corte por láser a lo largo de cinco ejes- perfora sus bordes, difuminando el contraste entre la sombra y el exterior.La rigidez estructural de los paneles ha dado lugar a una estructura de soporte de tensión mínima, permitiendo que las vistas y la luz del día penetren en el interior. La rigidez estructural de los paneles ha permitido utilizar una estructura de soporte mínima, permitiendo que las vistas y la luz del día penetren en el interior.
Dependiendo de su posición exacta en la fachada, cada pantalla se dimensiona y mecaniza con precisión para proteger el interior del edificio de la ganancia de calor solar durante los meses más cálidos, al tiempo que permite la entrada de luz solar beneficiosa durante el invierno. Esto reduce significativamente las cargas de refrigeración y calefacción del sistema mecánico. La pantalla también refleja la luz del día hacia el interior, manteniendo grandes aperturas al exterior. El cerramiento térmico detrás de la pantalla es de triple acristalamiento y está salpicado de ventanas operables para facilitar la ventilación natural del interior del edificio.
La calidad multicapa de la fachada atrae al público al absorber y reflejar las condiciones cambiantes de su entorno, creando un tapiz dinámico.
- Fachada ajardinada: Las dos plantas inferiores y todas las partes del edificio orientadas al sur tienen ventanas de cinta de vidrio muy transparentes, de una sola planta y hasta el techo. Dos de los tres módulos del sistema de aluminio unificado son totalmente acristalados; el tercer módulo es opaco. Las ventanas practicables están integradas en uno de cada tres módulos.
- Fachada de entrada de doble altura: Instalada en espacios de varias plantas en las entradas principales del edificio, este sistema de triple acristalamiento con marco de acero produce un aspecto interior limpio. Las contraventanas accionables de los niveles superiores de esta fachada permiten una ventilación natural automatizada.
- Fachada del atrio: El muro del atrio principal de seis pisos tiene aproximadamente 75 pies de ancho por 65 pies de alto, y el muro del atrio oeste de tres pisos tiene aproximadamente 45 pies de ancho por 55 pies de alto. El reto -integrar los requisitos estructurales de estos muros de cristal de gran envergadura con el sombreado exterior necesario para mantener el confort térmico en los espacios del atrio- se resuelve con un elemento de sombreado a medida que también actúa como una viga rígida que recoge el viento. El sistema de sombreado y la pared de triple acristalamiento que hay detrás están suspendidos de la estructura del tejado.
El diseño de Behnisch Architekten para el proyecto del Complejo de Ciencias e Ingeniería reúne una serie de hilos de la vida contemporánea, que sin duda influirán en las generaciones futuras: la influencia decisiva de la ingeniería en el descubrimiento y la resolución de algunos de los problemas más acuciantes del mundo, la importancia crítica de los esfuerzos interdisciplinarios para lograr grandes iniciativas de investigación, y el verdadero liderazgo en el campo del diseño sostenible y el desarrollo urbano.
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