Centro de Negocios Cité Des Affaires Saint-Etienne: Un innovador concepto arquitectónico y diferentes principios estructurales

Descripción

Para el arquitecto, este edificio en forma de serpiente azteca se caracteriza por sus volúmenes, en unas zonas unidos al suelo y en otras, volados. Dos grandes huecos y un tercer volumen en voladizo conforman la singularidad de este edificio de oficinas. ArcelorMittal suministró perfiles estructurales y chapas para los forjados mixtos para este moderno proyecto.
La "Ciudad de los Negocios" de Saint-Etienne está situada en la manzana Grüner del barrio de Châteaucreux. Se trata de un edificio de oficinas destinado principalmente a acoger diferentes administraciones, pero también a empresas privadas.

El edificio se desarrolla sobre 8 niveles más una entreplanta, con un restaurante para empresas en planta baja y aparcamiento subterráneo en 4 niveles para 402 plazas. Puede acoger 1.500 puestos de trabajo.

El diseño arquitectónico y sus objetivos

El terreno reservado a esta construcción se encuentra cerca de la estación de Saint-Etienne, en un barrio destinado a un radical cambio urbanístico. Para adecuarse a este destino, la idea fue crear un volumen continuo pero sinuoso, que a veces se apoya en el suelo y otras se separa de él para crear grandes huecos y volúmenes en voladizo sobre este emplazamiento.

La continuidad de esta volumetría posibilita una excelente flexibilidad: En cualquier momento los usuarios pueden reorganizarse para aumentar o disminuir su superficie ocupada en favor o en detrimento de otros.

El diseño de "serpiente azteca" expresa este movimiento ascendente y descendente que adquiere cuando toma tierra o se levanta abriendo grandes huecos al exterior. Hay tres gigantescos huecos, dispuestos escalonadamente, que posibilitan perspectivas visuales y recorridos peatonales en todas direcciones.

En sección, esta volumetría está acristalada por tres de las caras, siendo de color amarillo la cuarta: como una señal luminosa, la cara amarilla aparece para iluminar el interior de la manzana, aumentando así la visibilidad general de los pliegues.

El sistema constructivo es el siguiente: estructura porticada de hormigón para los forjados de oficinas con muros portantes de hormigón en las fachadas interiores, y estructura metálica para las zonas en puente o voladizo. Muro cortina en la fachada exterior y ventanas en muros de hormigón hacia el interior.

Descripción general del edificio

El edificio de la Ciudad de los Negocios de Saint-Etienne se ajusta dentro del volumen de un paralelepípedo casi rectangular de aproximadamente 108 m de longitud, 44 m de anchura y 35 m de altura máxima.

Este paralelepípedo está recortado y perforado por:

• la coronación de las cubiertas a diferentes niveles en función de los volúmenes del edificio,
• la perforación de una calle interior que crea así dos alas longitudinales situadas una a lo largo de la calle Bérard y otra a lo largo de la calle de la Montat,
• la creación de un atrio en la esquina de las calles Montat y Grüner, por vaciado del lateral de Montat, desde la planta baja hasta la P+3,
• la creación de dos grandes huecos, uno en el ala Montat y el otro en el ala Bérard, de una anchura de 20 m, desde la planta baja hasta la P+3 para la primera y P+4 para la segunda.

Se obtiene así una sucesión de elementos edificados adosados que se desarrollan a lo largo de la calle interior y forman, según cada caso:

• tramos del edificio que descansan sobre las cimentaciones, con panelado variable desde la P+3 a la P+9,
• dos cuerpos edificados "en puente" atravesando los huecos en sus 20 m de anchura,
• un cuerpo en voladizo dispuesto sobre el atrio en la prolongación del ala Montat con un vuelo de 19 m aproximadamente, doblando sobre la calle interior hasta el lateral de Bérard con un vuelo de alrededor de 25 m.

Principios técnicos de la superestructura

Si la intención arquitectónica ha sido la de crear visualmente un elemento continuo, como si fuese una cinta que se despliega, hay de hecho 3 tipologías estructurales diferentes en función del "cuerpo" del edificio a considerar:

• Cuerpo del edificio apoyado en la cimentación
• Cuerpo del edificio “en puente",
• Cuerpo del edificio "en voladizo".

Cuerpo del edificio apoyado en la cimentación:

La estructura de estas partes de edificio está construida en hormigón armado; comprende núcleos verticales de circulación (escaleras, ascensores, elevadores) y forjados estructurales del tipo pilar-viga-losa de hormigón. Los pilares y muros están soportados por los elementos de cimentación.

Cuerpos de los edificios "puente":

La estructura de cada uno de estos dos edificios "puente" está compuesta por dos partes:

• el nivel inferior del edificio puente asegura la función estructural de soporte de las cargas por encima del hueco. Está compuesto por cuatro ejes con vigas de acero en celosía de nudos rígidos (dos en fachada y dos interiores) cuyo cordón inferior se sitúa bajo el forjado del nivel inferior y el cordón superior se sitúa bajo el forjado del siguiente nivel. Las diagonales de las celosías están por tanto situadas en interior del volumen del primer nivel de los puentes, detrás de las fachadas y a lo largo de los pasillos interiores de circulación. Los forjados superior e inferior de ese primer nivel están formados por viguetas de acero y chapas de forjado colaborante con capa de compresión de hormigón armado, apoyadas en las cuatro vigas-celosía,
• los niveles superiores, cuya estructura es de hormigón armado compuesta por vigas, losas y pilares, en continuidad con los montantes de las vigas en celosía en el primer nivel del “puente”.

Elementos del edificio en "en voladizo":

La estructura del voladizo está formada por un armazón de acero y chapas colaborantes con capa de compresión de hormigón armado sobre viguetas de acero.
El armazón de acero asegura la estabilidad del voladizo en sus dos direcciones (voladizo principal en el eje del ala Montat y voladizo secundario en el eje perpendicular al ala Bérard) y la transmisión de las cargas a las pantallas de hormigón armado de las zonas apoyadas en la cimentación en los extremos de los laterales Mantat y Bérard.
Así, la transmisión de los esfuerzos verticales de la estructura en voladizo se descompone en:

• fuerzas de compresión inclinadas transmitidas a las pantallas dispuestas en las esquinas del voladizo por medio de jabalcones en cada una de las direcciones de los cuatro ejes (dos ejes en fachada y dos ejes interiores),
• fuerzas de tracción horizontales transmitidas por vigas colocadas en el canto de los forjados a los núcleos de hormigón armado que también soportan la componente horizontal de las fuerzas inclinadas de compresión transmitidas por los jabalcones a las pantallas.

Estos núcleos aseguran la estabilidad del conjunto, centrando las cargas gravitatorias estructurales del voladizo con respecto a la cimentación.
Se han colocado elementos de acero para arriostramiento como complemento a los forjados para asegurar el monolitismo trasversal de la estructura del voladizo, tanto local como globalmente (coacción del pandeo de los jabalcones, recogida de los esfuerzos horizontales producidos por el viento, etc.).

Cimentación

Las obras estructurales descritas anteriormente se apoyan en dos niveles de cimentación utilizados para aparcamiento, archivos y usos varios; el conjunto está cimentado sobre pilotes de hormigón armado anclados a un estrato pizarroso o de arenisca-pizarra, bajo las capas cársticas de arenas pizarrosas.

Una fachada de altas prestaciones

La concepción de la fachada ha sido realizada para responder a un contexto arquitectónico, programático, geográfico y económico, y conseguir unas prestaciones térmicas de primer nivel.
El principio de las fachadas se basa en complementar una piel acristalada con una piel de origen mineral, donde cada una de ellas cumple su función, y en la variación de prestaciones energéticas, térmicas y espectrométricas de la envolvente, en función de las diferentes orientaciones geográficas y urbanas del proyecto.

Una capacidad térmica mejorada gracias a:

• unas grandes superficies de doble acristalamiento con láminas de argón de 16 mm de elevadas prestaciones térmicas que conjugan luz y aislamiento térmico gracias a las buenas propiedades espectrométricas TL 60%, FS 31%, Ug= 1,1 W/m².°C.
• una optimización de la fachada del muro cortina gracias a la alternancia de módulos acristalados y opacos que permite obtener un Ucw global = 1,5 W/m².°C. Los módulos opacos representan el 30 % de los 10.000 m² de superficie total de la fachada de muro cortina.
• unos paneles sandwich formados (del exterior al interior) por un panel en aluminio anodizado, un aislante térmico y acústico y una chapa de acero termolacada.
• un principio constructivo del muro cortina que se basa en una estructura compuesta por marcos prefabricados independientes realizados con pequeños perfiles de aluminio con rotura de puente térmico, que permiten controlar la permeabilidad del aire a la perfección.
• la obtención de un confort suplementario por la utilización de un cerramiento de origen mineral que aporta una inercia a las fachadas de la calle interior.

En la fachada mineral, (fachada de muro de hormigón de 20 a 40 cm de espesor) cuyo aislamiento es interior, se han dispuesto huecos acristalados al exterior de forma aleatoria. El acristalamiento es idéntico al del muro cortina por lo que se obtienen las mismas prestaciones térmicas.

Aporte lumínico racional

El aporte lumínico, que posibilita unas condiciones de trabajo agradables, se asegura en la fachada del muro cortina por:

• una elección de acristalamientos adaptados para dar respuesta a los diferentes factores de exposición. Así, en las fachadas no expuestas al sol se han colocado acristalamientos más claros con un aporte lumínico de hasta un 75% de TL.
• la optimización de los remates de los forjados con el muro cortina ha permitido conseguir un acristalamiento en toda su altura, dejando atravesar la luz hasta el interior de las oficinas, lo que contribuye a reducir el consumo en iluminación artificial.
• la optimización del aporte lumínico gracias a una disposición de huecos acristalados en la piel mineral exterior, lo que permite la difusión de luz por reflexión en solados y antepechos.
• un mejor reparto lumínico en el interior de las plataformas, gracias a una variación en la colocación de los huecos acristalados con respecto al suelo, huecos que están dispuestos en formato vertical u horizontal.