ESCUELA ZOLLVEREIN

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ESCUELA ZOLLVEREIN DE DISEÑO Y

GESTIÓN

Arquitectos: Kazuyo Sejima + Ryue

Nishizwa

Clientes: Zollverein School

Ubicación: Eseen, Alemania

Inicio construcción: marzo 2005

Término construcción: julio 2006

Arquitecto proyecto: Nicole Berganski

Arquitectos asociados: Böll & Krabel

Superficie: 5000 m2

Masterplan: Rem Koolhaas. OMA

Paisajismo: Agence Ter

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ÍNDICE

Emplazamiento 3

Proyecto 4

Construcción e instalaciones 5

Concepto

Construcción de las losas

Construcción de las fachadas

Estructura

5

6

8

10

Energía geotérmica 11

Planimetría 13

Plantas

Secciones

Alzados

Detalles constructivos

13

15

16

18

Fotos construcción 20

Bibliografía 22

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EMPLAZAMIENTO.

La Escuela Zollverein de Gestión y Diseño, única en el mundo dedicada

a la fusión de ambas disciplinas, fue fundada en 2004 para liderar un cambio

en el panorama universitario de la región y, desde entonces, se alojaba en

instalaciones provisionales a la espera de la construcción del edificio que

albergara sus actividades. El estudio SANAA fue el encargado de llevar a cabo

el proyecto, tras resultar ganador en el concurso internacional celebrado en

2003.

La Escuela Zollverein de Gestión y Diseño, es

el primer proyecto de nueva planta sobre la parcela

de una antigua fábrica de tornillos al borde de la

mina Zollverein1, una de las más grandes del

mundo, declarada patrimonio de la humanidad por

la Unesco en 2001. Actualmente se está

desarrollando siguiendo un plan maestro diseñado

por Rem Kollhaas/OMA. Numerosos edificios de la

mina se han ido rehabilitando y reconstruyendo para hacer nuevo uso de ellos.

La Escuela debe servir como lanzadera para que otros edificios

industriales históricos puedan desarrollarse y convertirse en emplazamientos

de diseño.

1 La mina de carbón de Zollverein ha sido históricamente uno de los principales focos de actividad del conglomerado urbano-industrial conocido como Ruhrgebiet (cuenca del río Ruhr). La espectacular estructura industrial de la mina entró a formar parte del plan de recuperación de infraestructuras Iba Emscher Park im Ruhrgebiet, que entre 1988 y 2001, fue declara por la UNESCO Patrimonio de la Humanidad.

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PROYECTO.

SANAA propone para la escuela un gran dado

de hormigón continuo de 34 metros de altura con

una planta de 35 metros de arista. El monumental

tamaño del proyecto sigue la pauta marcada por la

escala de los edificios de la mina relativizado por

numerosas perforaciones en la fachada. El proyecto

edificatorio y la función que desarrolla la escuela

debían estar unidos, por lo que la concepción de la

edificación debía representar su imagen. Fotografía maqueta

El edificio muestra el método de trabajo que se desarrolla en él,

estableciendo como fin propio aunar diseño y una gestión competente. Las

cuatro plantas de alturas que oscilan entre 3,60 y 10,50 metros, pensadas

para responder a los diversos requerimientos funcionales y a un ambiente

adecuado, se apilan una sobre la otra.

En la planta baja se encuentra el hall, la cafetería y una sala de lectura

acristalada. Sobre ellas, se halla el espacio abierto que contiene las zonas de

trabajo de los estudios de diseño. Esta planta se complementa con tranquilos

talleres de trabajo, las aulas y una biblioteca en la parte superior. Las zonas

administrativas se colocan en la planta tercera, planteada con una circulación

perimetral a lo largo de la fachada.

Diagrama de organización

La luz natural y las vistas desde los

puestos de trabajo se garantizan gracias a

las particiones de vidrio entre ellos y por

algunos patios de luz. Un jardín

semicubierto conectado con la planta de

oficinas sobre los patios, se convierte en

colchón para posibles ampliaciones

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provisionales.

La composición de las fachadas y las aperturas practicadas,

aparentemente de forma aleatoria y con independencia de función y

orientación, no permiten la partición horizontal interna del edificio.

CONSTRUCCIÓN E INSTALACIONES.

- Concepto: durante el desarrollo posterior al proyecto de concurso, las

aperturas de la fachada se redujeron

considerablemente por motivos de producción.

Las 3500 aperturas propuestas pasaron a ser

150.

Por un lado, las plantas se analizaron con la

ayuda de simulaciones de luz diurna. La posición

y el tamaño de las aperturas, por otro lado, se

estudiaron en un primer lugar en función de la

orientación del edificio, la altura de las distintas

plantas y las funciones que se debían desarrollar

en cada una de ellas. Después de analizar la

propuesta en lo que a las transmisiones de

fuerzas y proporciones en las fachadas exteriores

respecta, ésta se fue refinando en un proceso

interactivo. En él se tuvieron en cuenta las

peculiaridades necesidad que demandaban los

puestos de trabajo con ordenadores, las aulas, la

biblioteca y los espacios de oficina.

Se definieron los núcleos de comunicación para

conseguir una sensación de espacio abierto. Con

los mismos objetivos se proyectó también el

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número y la localización exacta de los diferentes pilares interiores. Esto

llevó a definir dos esbeltos pilares de hormigón y acero, que se integran

en el programa de cada una de las plantas.

- Construcción de las losas: las

losas se apoyan en el perímetro del

edificio, en los tres núcleos de

comunicaciones y en los dos pilares

interiores.

Debido a la posición tanto de los

núcleos como de los pilares, las

losas salvan luces de 16 metros. En

el canto de 50 centímetros de estas

losas se insertaron cuerpos de

desplazamiento con el fin de reducir

el peso del conjunto en un 30%.

Forjado Bubble Deck, zona de macizado alrededor Detalle Bubble Deck, y sistema de

de soporte aislado y distribución de conductos activación térmica del forjado

Detalle de forjado con sistema de aligeración Bubble Deck

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Bajo las estructuras huecas de plástico se han colocado los tubos para

la activación térmica del edificio, también se han incorporado luminarias

de gran formato formando una cuadrícula.

Sección horizontal tipo de muro perimetral

Para soportar este edificio continuo, se consideró un grado de armado

mayor en la capa interior y limitar de este modo las fisuras, lo que exigió

coordinar con cuidado el montaje, especialmente de los cuerpos de

desplazamiento de la instalación de activación térmica del edificio. Las

solicitaciones más fuertes se dan en los encuentros de las losas con los

núcleos de comunicaciones y los pilares interiores. Esto requiere incluir

elementos que puedan soportar los esfuerzos transversales y prescindir

de los cuerpos de desplazamiento y de las instalaciones en estas zonas.

Sobre los planos generales, de los que resultaron las zonas de los

cuerpos de desplazamiento, la instalación de activación térmica del

edificio y la ordenación de las losas, se definió el armado de la

estructura.

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Armadura de las losas

- Construcción de las fachadas: la considerable reducción de peso de

las losas al incorporar los cuerpos de desplazamiento tuvo importantes

consecuencias en el diseño de la transmisión de cargas al núcleo, a los

pilares de hormigón y acero y a las fachadas de hormigón.

El concepto de SANAA para las fachadas contemplaba un final

envolvente. Las consecuencias iniciales que tenían en cuenta las

normas básicas alemanas sobre aislamiento y ahorro energético dieron

como resultado innumerables posibles soluciones para las fachadas. El

análisis de las diferentes variantes definió resultados inesperados para

un edificio de estas características (escuela, oficina) con un porcentaje

de un 15% de superficies acristaladas respecto a las opacas.

La ejecución de una fachada doble de hormigón visto con núcleo

aislante requería un espesor de casi 50 cm. por razones constructivas y

exigencias energéticas.

La ejecución de una piel interior de 12 cm. de espesor estabilizada por

medio de una fijación a un muro exterior más grueso que funcionara

térmicamente fue otra de las soluciones analizadas. Pero ésta requería

la utilización de hormigón autocompactado y un correspondiente

encofrado laborioso, lo que suponía un aumento en el presupuesto. Las

soluciones alternativas, por ejemplo, de ejecutar un raseo exterior o

interior, con aislamiento mineral contradecían los aspectos de diseño

del concepto.

Colocación de los tubos de aislamiento activo

de fachada

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La variante finalmente ejecutada se basa en una idea aportada por el

especialita en instalaciones. El concepto del llamado “aislamiento

térmicamente activo” propone un sistema

cerrado de tubos embebido en los muros

que permite la circulación de agua a 27º C

por toda la fachada, sustituyendo a un

aislamiento térmico pasivo. Un

intercambiador de placas permitirá el uso

de esta agua para elevar la temperatura de

los circuitos de aislamiento activo. Las

instalaciones de saneamiento también han

sido incluidas en unos muros cuyo

acabado superficial se ha cuidado al

máximo.

Sistema de aislamiento activo

Distribución del sistema de aislamiento activo en una de las fachadas

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En la mina de carbón, no muy lejos del emplazamiento de la escuela, se

bombea constantemente gran cantidad de agua caliente casi a 30º C

desde una profundidad de 1000 metros, para prevenir la presión

superficial hacia arriba y evitar las inundaciones de minas cercanas.

Hasta ahora parte del agua bombeada que no se aprovechaba se

conducía al río Emscher. En el futuro esta agua se hará circular por un

intercambiador de calor, que calentará el agua de un circuito cerrado

integrado dentro de la fachada del edificio. El calor conseguido en las

fachadas no sólo servirá como calefacción, sino también como aislante

equivalente pasivo. El balance ecológico de esta propuesta lleva, en

comparación a un concepto aislante tradicional, a un nivel

considerablemente inferior de emisiones de CO2. Al contrario que la

solución con aislamiento en el núcleo del muro de fachada, este

sistema permite reducir el espesor del mismo de 50 a 30 cm.

Al prescindir de una ejecución de muros dobles, los costes de

producción y los tiempos de ejecución también se reducen. El agua de

los pozos también se utilizará para calentar en invierno el sistema de

activación térmica proyectado en las losas del edificio (energía

geotérmica).

- Estructura: la propuesta arquitectónica de ejecutar un cubo con

superficies continuas de hormigón llevó a desafíos estructurales y

constructivos. Se realizaron análisis extensivos para obtener una

imagen real de las condiciones de las fachadas resultadas de las

diferencias de temperatura. En el

cálculo de las transmisiones tuvieron

que considerarse la disposición de los

huecos de ventana y la esbeltez de la

fachada (30 cm. de ancho con alturas

de planta de incluso 10,50 m.). Junto

a la colocación de la armadura

correspondiente para evitar las fisuras del hormigón, hubo que realizar

juntas constructivas en los encuentros de las losas y los muros de

fachada, especialmente en las esquinas del edificio, y minimizar de esta

manera los efectos de la retracción. El proceso de coordinación entre la

ejecución de las instalaciones y la estructura, especialmente compleja

en las losas, fue mucho mayor en el caso del planeamiento de las

fachadas. Se tuvo que coordinar el proceso de ejecución de las líneas

de sistema de aislamiento activo integradas en la fachada y el propio

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sistema de encofrado. También se coordinó al detalle la posición de las

aperturas en la fachada con la ejecución de los tubos para la

conducción del agua y demás instalaciones y con las exigencias

estructurales: transmisión de fuerzas y armaduras. En el caso de las

fachadas vistas de hormigón, fue importante conseguir un enconfrado

continuo por las plantas.

ENERGÍA GEOTÉRMICA.

La energía geotérmica corresponde a la energía calórica contenida en el

interior de la tierra, que se transmite por conducción térmica hacia la

superfice. Es un recurso parcialemente renovable y de alta disponibilidad.

Hay varios tipos de yacimientos geotérmicos dependiendo de la

temperatura del agua:

- Energía geotérmica de alta temperatura (150 – 400º C).

- Energía geotérmica de temperaturas medias (70 – 150º C).

- Energía geotérmica de baja temperatura (50 – 70º C).

- Energía geotérmica de muy baja temperatura (20 – 50º C), se utiliza

para necesidades domésticas, urbanas o agrícolas.

Las fronteras entre los diferentes tipos de energías geotérmicas es

arbitraria; la temperatura por debajo de la cual no es posible producir

electricidad con un rendimiento aceptable está entre 120 – 180º C, pero son

temeperaturas muy apropiadas para sistemas de calefacción urbana.

Ventajas:

- Es una fuente que evitaría la dependencia energética del exterior.

- Los residuos que produce son mínimos y ocasionan menos impacto

ambiental que los originados por el petróleo, carbón…

Inconvenientes:

- Emisión de ácido sulfídrico.

- En algunos casos, emisión de CO2. Inferior al que se emitiría para

obtener la misma energía por combustión.

- Contaminación de aguas próximas con sustancias como arsénico,

amoniaco…

- No se puede transportar.

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Usos:

- Generación de electicidad.

- Aprovechamiento directo del calor.

Calefacción y ACS. Refrigeración por absorción.

La energía geotérmica puede utilizarse de formas distintas,

dependiendo del origen del calor que se utilice, será útil para unas u otras

aplicaciones.

Se puede utilizar directamente el calor generado por el magama en el

interior de la tierra y que llega a la superficie en suelos volcánicos, aguas

termales o geisers.

En Alemanía, emplazamiento de la Escuela de Zollverein, la técnica de

utilización no se basa tanto en la capacidad del subsuelo de generar calor sino

en la circunstancia de que éste se mantiene siempre a una temperatura

homogénea independientemente de las condiciones meteorológicas que

imperen en el exterior, de forma que a una profundidad de unos 15 ó 20 m. la

temperatura se estabiliza alrededor de los 17º C. De esta manera, elevar la

temperatura del agua que vamos a usar (17ºC, en lugar de 10ª º C en los que

se encuentra a temperatura ambiente en las tuberías durante el invierno)

resulta mucho más efectivo energéticamente, y el ahorro de electricidad es

importante. Existe la necesidad de instalar una bomba hidráulica que mueva el

agua a través del circuito.

En verano ocurre exactamente lo mismo: mantener la temperatura de

confort de 25º C en verano desde los 17º C del subsuelo tiene un coste

energético mucho menor que hacerlo desde los 30 – 40º C del aires exterior.

El aprovechamiento de esta energía renovable se realiza mediante el

complemento de una bomba de calor geotérmica, que es la que se encarga

de aportar el calor complementario hasta alcanzar las temperaturas deseadas.

La combinación de la energía geotérmica con la bomba de calor geotérmica

consigue un ahorro energético y económico en calefacción, agua caliente y

aire acondiciona de hasta un 75%.

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PLANIMETRÍA

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Sección

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Alzados

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Detalles constructivos

Sección de ángulo superior Detalle de forjado de coronación

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Sección de patio, barandilla, forjado de cubierta

y suelo planta tercera

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FOTOGRAFÍAS PROCESO DE CONSTRUCCIÓN

Losa Núcleo de comunicación Armado losa

Sistema Bubble Deck

Hormigonado losa

Tubos de activación térmica en fachada

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Escalera

Cubierta Instalaciones interiores

bajo suelo técnico

Falso techo Jardín bajo cubierta Acabado interior

Imagen final

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BIBLIOGRAFÍA

- Revistas:

- El Croquis. Madrid: El Croquis Editorial (2004), nº: 121 – 122.

“Escuela de diseño Zollverein. Essen, Alemania”.

- Detail 2006: revista de arquitectura y detalles constructivos, nº 2.

“Planeamiento integral: Zollverein. School of management and design”.

- Av proyectos. Madrid Arquitectura Viva (2006), nº 14.

“SANAA/ Sejima y Nishizawa. Escuela de Gestión y Diseño, Essen”.

- Páginas web:

- www.Plataformaarquitectura.cl/2007/01/10/zollverein-school-of-

mangement-and-desegn-sanaa/

- www.professionearchitetto.it/news/es/news1234.aspx

- www.new.soliclima.com/modules.php

- www.flickr.com/serch/?=zollverein+school&page=7

- www.thomasmayerarchive.de/categories.php?1=english