Edificio Kons: innovadora solución mixta en una compleja ubicación en el centro de la ciudad

La combinación de la chapa de forjado mixto Cofraplus® 220 y las vigas SlimFloor SFB, ambas de ArcelorMittal, resultaron ser la solución ideal para los complejos requisitos del edificio de uso mixto KONS en la cuidad de Luxemburgo. Un corto tiempo de construcción, la necesidad de limitar el peso y la altura del edificio, las condiciones complicadas del sitio y las limitaciones impuestas por las normas legales presentaron un gran número de desafíos para el diseño y la construcción de este proyecto.

Descripción

Situación inicial y planteamiento

El edificio comúnmente conocido como “Galerie Kons” se construyó en los años 30 del siglo XX como hotel. Fue ampliado después de la Segunda Guerra Mundial y en los años 90 fue reconvertido en un centro comercial con oficinas y aparcamiento.

En 2013 se decidió su derribo para sustituirlo por una nueva construcción debido a que el concepto de espacio del edificio existente (con grandes vestíbulos, entresuelos, etc) ya no correspondía con los requisitos del mercado inmobiliario moderno.

La programación de tiempo para realizar este proyecto era muy ajustada, solo fueron previstos 2 años y medio para el derribo del edificio existente y la construcción del nuevo: en la primavera de 2013 entró en fase de concepción, el derribo empezó en mayo de 2014 y duró casi un año entero. La construcción del nuevo edificio terminó a finales de 2016.

La estrecha colaboración entre la promotora, los arquitectos e ingenieros, la constructora general y de acero, inspirada en el enfoque holandés del “Equipo constructivo” (Bouwteam), y el proceso de diseño integral e integrado fue la clave para el éxito, cumpliendo por un lado con las ambiciosas especificaciones de la promotora y, por otro lado, con las estrictas normas locales de construcción.

El nuevo edificio: uso mixto, moderno y sostenible

El nuevo edificio cuenta con 7 plantas y 5 niveles subterráneos. Con una superficie en planta de 4.400m2, abarca 14.600 m2 para oficinas, 2.400m2 de espacios comerciales en la planta baja, 8.300 m2 de aparcamiento subterráneo y 3.500m2 dedicados al uso residencial en la parte posterior de la parcela.

Los requisitos para el diseño y la construcción de este nuevo edificio destacaban por su complejidad. Aparte de los criterios de sostenibilidad para conseguir el certificado “BREEAM Excellent”, el tiempo ajustado y la situación céntrica de la obra con difícil acceso y espacio de almacenamiento muy reducido, fueron unos de los desafíos que se consiguieron superar gracias a los innovadores productos y procesos de construcción empleados, una detenida planificación y una estrecha colaboración de todas las partes involucradas.

Para cumplir con los requisitos del proyecto se tomaron las siguientes medidas:

  • El uso de soluciones estructurales ligeras reduce las cargas totales y evitó un costoso refuerzo de los niveles subterráneos existentes -5, -4 y -3.
  • La planta superior está desplazada hacia atrás, lo que permite mantener la limitada altura de la fachada establecida en las normas locales de construcción.
  • A pesar de la limitación en la altura del edificio, se consiguió una altura libre de las plantas de 2,7m para garantizar el confort, las instalaciones técnicas y los requisitos acústicos de R(W)= 53dB.
  • Se redujo y optimizó el canto del forjado para cumplir con los requisitos de seguridad contra incendios REI 90 y la incorporación de las instalaciones técnicas.
  • Unas luces de 5,4 m entre columnas permiten espacios de oficinas modernos y flexibles.
  • La fachada de muro cortina ventilado de alta calidad revestida de piedra natural, cumple con los requisitos acústicos y de material y con las normas locales que exigen mantener una uniformidad en la “Place de la Gare”.
  • El proceso de construcción requirió una cuidadosa planificación debido a las limitaciones del sitio de la obra (espacio de almacenamiento muy reducido, mucho tráfico, necesidad de reducir el ruido, y cierres de calles muy ocasionalmente y solo los fines de semana).

Estructura del forjado: construcción mixta de acero y hormigón frente a únicamente hormigón

Los forjados de todo el edificio originalmente se calcularon como losas prefabricadas de hormigón o losas de hormigón vertido en obra, con vigas de forjados y pilares de hormigón. Aunque este diseño sí respetaba las limitaciones de peso, no se podía garantizar el espacio para las instalaciones técnicas (especialmente en las zonas de oficinas y comerciales). Además, en vista del espacio reducido disponible y el difícil acceso a la obra, la descarga y el almacenamiento de las losas prefabricadas de hormigón hubieran creado complicaciones.

El equipo de asistencia de ArcelorMittal presentó una solución alternativa, calculada en diseño mixto de acero y hormigón que propone vigas de acero integradas en el sistema del forjado. Dadas las circunstancias, este diseño fue elegido para la parte principal del edificio (sobre rasante): las oficinas y los espacios comerciales.

La solución de forjado mixto para las oficinas presentada por ArcelorMittal: vigas SFB integradas y Cofraplus® 220

Esta solución está basada en el uso de vigas SlimFloor (SFB), perfiles estructurales en H laminados en caliente que tienen una pletina suplementaria soldada al ala inferior para soportar las chapas de forjado, y conectores en el ala superior para garantizar la acción mixta de la viga de acero con la losa de hormigón.

La chapa de forjado de acero, Cofraplus® 220, permite una mayor distancia entre las vigas. Estas chapas perfiladas con un espesor de 1,25 mm tienen un canto de 220 mm y una distancia entre nervios de 750 mm. Con luces de más de 5.4 m, se montaron transversalmente a las vigas, complementadas con una capa de hormigón de 10 cm. De esta manera, el sistema cumple con todas las normas estructurales, acústicas y relacionadas a la seguridad contra incendios.

Este sistema de SlimFloor presenta un gran número de ventajas, tanto para el diseño del edificio en general como para la gestión durante la obra:

- Ventajas estructurales: reduciendo el peso y el canto del forjado, con mayores luces

Debido a la forma de los nervios de las chapas perfiladas, se podía reducir el peso de todo el sistema del forjado (<360kg/m2), lo que dio como resultado el uso de elementos estructurales más pequeños y una reducción general de peso y ahorro de materiales. Estos factores influían positivamente en la logística de la obra y la evaluación para BREEAM.

Aunque el canto de 35 cm (+15 mm de la pletina del ala inferior de las vigas SFB) no difiere mucho del canto del sistema de forjado de hormigón inicialmente previsto, esta solución mixta de acero y hormigón presenta una gran ventaja en cuanto a las instalaciones técnicas y de suministro, ya que pueden colocarse dentro de los nervios de la chapa de acero. Gracias a esta esbelta estructura, se consiguió una confortable altura libre de 2,7 m, cumpliendo con los requerimientos del mercado inmobiliario y del inquilino del edificio.

Además, las vigas SFB permiten una mayor distancia entre columnas (5,4 m) lo que hace posible crear espacios de oficinas flexibles.

- Ventajas en el la obra: transporte y almacenamiento reducido, fácil montaje

En comparación con la solución de hormigón inicialmente planeada, el forjado mixto contribuyó significativamente a la reducción de transporte a la obra: en un paquete se pueden apilar hasta 30 chapas Cofraplus® 220, y de esta manera un camión puede transportar 1.500 m2 de chapa de forjado. Debido a las dimensiones reducidas los elementos en acero no requieren mucho espacio de almacenamiento, lo que los convierte en una solución ideal para obras en el centro de ciudades.
Las vigas SFB fueron preparadas en el taller y suministradas a la obra listas para montar, de forma que no se requería espacio para procesos de fabricación en la obra.

Gracias a su ligereza (16 kg/m2), las chapas perfiladas se pudieron instalar manual y rápidamente sin la necesidad de grúas (400m2 por día y equipo). Una vez montadas y conectadas, sirven de plataforma de trabajo y encofrado, sin la necesidad de apoyos adicionales.

Esta solución de forjado mixto de acero y hormigón se empleó en los espacios de oficinas del edificio KONS. Los forjados en los niveles de aparcamientos subterráneos se construyeron con hormigón vertido en obra, reforzados donde era necesario con perfiles HEB 650 en calidad 460. Debido a la trama irregular de las paredes portantes y los requisitos especiales de aislamiento acústico, el forjado en la parte residencial del edificio también fue realizado con hormigón.

Información del proyecto

  • Ciudad de Luxemburgo
  • Luxemburgo
  • 2016
  • Arquitecto:
    M3 Architectes
  • Ingeniería:
    Schroeder & Associés Ingènieurs
  • Constructora de acero y montaje:
    Stahbau Ziemann GmbH
  • Montaje chapas de forjado:
    ME-DA-WA System & Elementbau
  • Constructora general:
    CLE, Westside Village & LUX TP S.A.
  • Promotora:
    AXA Real Estate
  • Desarrollo de Proyecto:
    PEF KONS Investment S.A. Luxemburgo,
    BPI Luxembourg S.A. Strasse,
    Immobel, Brussels
    Besix Red – Real Estate Development, Luxemburgo
  • Fotos:
    ©ArcelorMittal Europe/C. Radermacher
  • Texto: 
    C. Radermacher, M. Braun, Dr. M. Schäfer, R. Hettinger & Constructalia