Estudio de viabilidad para "El copo" (The Flake), el mayor balneario de invierno
La idea de "El balneario El copo" es construir el mayor pabellón o el mayor edificio del mundo, que albergaría un paisaje invernal con deportes, viviendas y óptimas condiciones para esquiar. Dentro de la montaña también se edificarían un centro comercial, un hotel y chalets de estilo tradicional suizo.
Esta era la primera idea, pero ¿se puede construir, es posible?
El copo: el edificio grande tiene la forma de un pequeño copo de nieve.
Derecha: Variente C vaporizada, el tejado de membranas pretensadas, vista isométrica de la construcción de membranas pretensadas. Véase también el apartado "Estabilidad estructural y seguridad".
El Grupo TAO, junto con el profesor Dr. Helmut Bernd Kröplin e ingenieros de TAO, se comprometieron a elaborar una versión detallada de un estudio de viabilidad del proyecto "El copo" para una empresa asociada.
Este estudio de viabilidad se concibió en dos partes:
- estudio de utilización y
- la viabilidad técnica
Supuso mucho trabajo, por supuesto, ¡pero tenemos un "Libro del proyecto El copo" muy pesado!
El estudio de utilización tiene en cuenta los espacios habitables y las zonas reservadas para el ocio. La viabilidad técnica ofrece una estimación preliminar de la autonomía del suministro de energía, la capacidad de generar agua fresca, la estabilidad y seguridad estructurales y, por su puesto, una conclusión.
El diseño actual tiene espacio para 245 chalets (verde) en el paisaje invernal y casas (rojo) con un tamaño medio de 350 m² cada una. El centro comercial está dentro de la montaña.
Un apunte sobre el concepto del edificio
El edificio de 6 arcos, con una envergadura de 900 m y una estructura con un peso total de 350.000 toneladas, es una construcción absolutamente única en el mundo. Actualmente, el mayor puente de arcos, el puente Lupu en Shanghai, China, tiene una evergadura de 550 m y un peso de 35.000 toneladas. La mayor bóveda del mundo, el Superdome de Nueva Orleans, EE.UU., tiene une envergadura de 200 m.
Planta (izquierda) y el hexágono de 6 arcos (derecha)
Hoy en día, es posible construir una bóveda cuatro veces mayor, porque hemos utilizado una estructura pretensada con cables de pretensión en los cimientos y una red de cables pretensionados en el tejado.
El edificio cubre una superficie interior de 318.300 m² y un área total de 526.000 m² bajo un hexágono de 6 arcos de 900 m de envergadura dispuestos en forma radial. El tejado está cubierto por células solares sobre una membrana pretensada. Las células solares proporcionan energía eléctrica para la operación, garantizan el mantenimiento de un paisaje invernal interior con una montaña de 200 m a una temperatura de -5º C en verano, así como viviendas, instalaciones para deportes y bienestar y una zona comercial. Para crear una atmósfera de inverno "de verdad", la nieve se genera y cae desde el cielo.
El objetivo de la investigación preliminar es verificar que las células solares regeneran suficiente energía para que "El copo" funcione de forma autónoma, sin fuentes de energía externas. Para más detalles, véase el estudio de viabilidad de TAO.
Estabilidad y seguridad estructurales
El primer diseño soportaba una estructura sin apoyo sobre el espacio interior. El profesor Dr. Bernd Kröplin (director del Instituto de Estática y Dinámica de Construcciones Aeroespaciales de la Universidad de Stuttgart) y su equipo TAO, en cooperación con arquitectos asociados, encontraron una solución: para hacer frente a su gran envergadura, se generaron y estudiaron 3 variantes pretensadas diferentes, A, B y C. La variante C es la que más adeptos tiene: el tejado se construye como una membrana pretensada entre los arcos. Por cuestiones estéticas y para lograr una mayor estabilidad estructural, los extremos de los arcos están ramificados en tres vigas, cuyos soportes se encuentran a su vez conectados a través de un cable bajo el suelo. El resultado es una cubierta sumamente optimizada, ligera, elegante y con una estética agradable. La distribución del movimiento de flexión se puede apreciar en la figura inferior.
Construcción variante C - Distribución del movimiento de flexión sobre la viga de cuerda y arco
Una mirada al futuro:
En 2013, el Grupo-TAO ha presentado un nuevo ahorrador de energía TAO para sistemas de calefacción y refrigeración. Este innovador ahorrador también puede utilizarse en edificios modernos nuevos con un suministro especial de energía. Las sinergias entre el nuevo ahorrador de energía TAO y los nuevos colectores solares con tecnología de membranas son evidentes y cambiarán positivamente el equilibrio energético. Para más información, véase “Edificio oso polar”.