Un rascacielos es un edificio alto, habitable y de múltiples pisos. Las fuentes modernas definen a los rascacielos como aquellos que tienen al menos 100 metros (330 pies) [1] o 150 metros (490 pies) [2] de altura, aunque no existe una definición universalmente aceptada, más allá de ser edificios muy altos . Históricamente, el término se refería por primera vez a edificios de al menos 10 pisos de altura cuando este tipo de edificios comenzaron a construirse en la década de 1880. [3] Los rascacielos pueden albergar oficinas, hoteles, espacios residenciales y espacios comerciales.
Una característica común de los rascacielos es tener una estructura de acero que soporta los muros cortina . Esta idea fue inventada por Viollet le Duc en sus discursos sobre arquitectura. [4] Estos muros cortina se apoyan en la estructura inferior o están suspendidos de la estructura superior, en lugar de descansar sobre muros de carga de construcción convencional. Algunos de los primeros rascacielos tienen una estructura de acero que permite la construcción de muros de carga más altos que los de hormigón armado .
Los muros de los rascacielos modernos no son portantes y la mayoría de ellos se caracterizan por tener grandes superficies de ventanas, posibles gracias a los marcos de acero y los muros cortina. Sin embargo, los rascacielos pueden tener muros cortina que imitan a los muros convencionales con una pequeña superficie de ventanas. Los rascacielos modernos suelen tener una estructura tubular y están diseñados para actuar como un cilindro hueco para resistir el viento, los sismo y otras cargas laterales. Para parecer más esbeltos, permitir una menor exposición al viento y transmitir más luz natural al suelo, muchos rascacielos tienen un diseño con retranqueos , que en algunos casos también es un requisito estructural.
A partir de septiembre de 2023 [actualizar], quince ciudades en el mundo tienen más de 100 rascacielos de 150 m (492 pies) o más de altura: Hong Kong con 552 rascacielos; Shenzhen , China con 373 rascacielos; Nueva York , EE. UU. con 314 rascacielos; Dubái , Emiratos Árabes Unidos con 252 rascacielos; Cantón , China con 188 rascacielos; Shanghái , China con 183 rascacielos; Tokio , Japón con 168 rascacielos; Kuala Lumpur , Malasia con 156 rascacielos; Wuhan , China con 149 rascacielos; Chongqing , China, con 144 rascacielos; Chicago , EE. UU., con 137 rascacielos; Chengdu , China con 117 rascacielos; Yakarta , Indonesia , con 112 rascacielos; Bangkok , Tailandia , con 111 rascacielos, y Mumbai , India, con 102. [5] En 2024, hay más de 7 mil rascacielos de más de 150 m (492 pies) de altura en todo el mundo. [6]
El término "rascacielos" se aplicó por primera vez a edificios de estructura de acero de al menos 10 pisos a fines del siglo XIX, como resultado del asombro público ante los edificios altos que se construían en las principales ciudades estadounidenses como Nueva York , Filadelfia , Boston , Chicago , Detroit y St. Louis . [3] [7]
El primer rascacielos con estructura de acero fue el Home Insurance Building , originalmente de 10 pisos con una altura de 42 m o 138 pies, en Chicago en 1885; se agregaron dos pisos adicionales. [8] Algunos señalan al Jayne Building de 10 pisos de Filadelfia (1849-50) como un proto-rascacielos, [9] o al Equitable Life Building de siete pisos de Nueva York , construido en 1870. La construcción con esqueleto de acero ha permitido que se construyan los rascacielos superaltos de hoy en día en todo el mundo. [10] La nominación de una estructura frente a otra como el primer rascacielos, y por qué, depende de qué factores se enfatizan. [11]
La definición estructural de la palabra rascacielos fue refinada posteriormente por los historiadores de la arquitectura, basándose en los avances de ingeniería de la década de 1880 que habían permitido la construcción de edificios altos de varios pisos. Esta definición se basaba en el esqueleto de acero, a diferencia de las construcciones de mampostería portante , que superaron su límite práctico en 1891 con el edificio Monadnock de Chicago .
¿Cuál es la característica principal de un edificio de oficinas alto? Es majestuoso. Debe ser alto. Debe tener la fuerza y el poder de la altura, la gloria y el orgullo de la exaltación. Debe ser en cada centímetro una cosa orgullosa y elevada, que se eleve en una exaltación absoluta, de abajo a arriba, como una unidad sin una sola línea disidente.
Algunos ingenieros estructurales definen un rascacielos como cualquier construcción vertical para la cual el viento es un factor de carga más significativo que el sismo o el peso. Cabe señalar que este criterio no solo se aplica a los rascacielos, sino también a otras estructuras altas, como las torres .
Diferentes organizaciones de Estados Unidos y Europa definen a los rascacielos como edificios de al menos 150 m (490 pies) de altura o más altos, [12] [7] [13] siendo los rascacielos " supertall " para los edificios de más de 300 m (984 pies) y los rascacielos " megatall " para los de más de 600 m (1.969 pies). [14]
La estructura más alta de la antigüedad fue la Gran Pirámide de Giza, de 146 m (479 pies), en el antiguo Egipto , construida en el siglo XXVI a. C. No fue superada en altura durante miles de años; la Catedral de Lincoln , de 160 m (520 pies), la superó entre 1311 y 1549, antes de que se derrumbara su aguja central. [15] Esta última, a su vez, no fue superada hasta que lo hizo el Monumento a Washington, de 555 pies (169 m), en 1884. Sin embargo, al estar deshabitadas, ninguna de estas estructuras cumple realmente con la definición moderna de rascacielos. [ cita requerida ]
Los apartamentos de gran altura florecieron en la antigüedad clásica . Las antiguas insulae romanas en las ciudades imperiales alcanzaron 10 y más pisos. [16] A partir de Augusto (r. 30 a. C.-14 d. C.), varios emperadores intentaron establecer límites de 20 a 25 m para edificios de varios pisos, pero tuvieron un éxito limitado. [17] [18] Los pisos inferiores generalmente estaban ocupados por tiendas o familias adineradas, y los superiores se alquilaban a las clases bajas. [16] Los papiros de Oxirrinco sobrevivientes indican que existían edificios de siete pisos en ciudades provinciales como en Hermópolis del siglo III d. C. en el Egipto romano . [19]
Los horizontes de muchas ciudades medievales importantes tenían un gran número de torres urbanas de gran altura, construidas por los ricos para defensa y estatus. Las torres residenciales de Bolonia del siglo XII sumaban entre 80 y 100 a la vez, la más alta de las cuales es la Torre Asinelli de 97,2 m (319 pies) de altura. Una ley florentina de 1251 decretó que todos los edificios urbanos se redujeran inmediatamente a menos de 26 m. [20] Incluso se sabe que las ciudades de tamaño mediano de la época tenían proliferaciones de torres, como las 72 torres que alcanzaban hasta 51 m de altura en San Gimignano . [20]
La ciudad medieval egipcia de Fustat albergaba muchos edificios residenciales de gran altura, que Al-Muqaddasi en el siglo X describió como similares a minaretes . Nasir Khusraw a principios del siglo XI describió algunos de ellos de hasta 14 pisos, con jardines en la azotea en el piso superior completos con ruedas de agua tiradas por bueyes para irrigarlos. [21] El Cairo en el siglo XVI tenía edificios de apartamentos de gran altura donde los dos pisos inferiores se usaban para fines comerciales y de almacenamiento y los múltiples pisos superiores se alquilaban a inquilinos . [22] Un ejemplo temprano de una ciudad que consiste completamente en viviendas de gran altura es la ciudad del siglo XVI de Shibam en Yemen . Shibam estaba formada por más de 500 casas-torre, [23] cada una de las cuales se elevaba de 5 a 11 pisos de altura, [24] y cada piso era un apartamento ocupado por una sola familia. La ciudad fue construida de esta manera para protegerla de los ataques beduinos . [23] Shibam todavía tiene los edificios de adobe más altos del mundo, muchos de ellos de más de 30 m (98 pies) de altura. [25]
Un ejemplo moderno temprano de viviendas de gran altura fue en Edimburgo , Escocia, en el siglo XVII, donde una muralla defensiva definía los límites de la ciudad. Debido a la superficie de tierra restringida disponible para el desarrollo, las casas aumentaron en altura. Los edificios de 11 pisos eran comunes, y hay registros de edificios de hasta 14 pisos. Muchas de las estructuras construidas con piedra todavía se pueden ver hoy en el casco antiguo de Edimburgo. El edificio con estructura de hierro más antiguo del mundo, aunque solo parcialmente con estructura de hierro, es The Flaxmill en Shrewsbury , Inglaterra. Construido en 1797, se lo considera el "abuelo de los rascacielos", ya que su combinación ignífuga de columnas y vigas de hierro fundido se convirtió en la moderna estructura de acero que hizo posible los rascacielos modernos. En 2013 se confirmó la financiación para convertir el edificio abandonado en oficinas. [26]
En 1857, Elisha Otis introdujo el ascensor de seguridad en el edificio EV Haughwout de la ciudad de Nueva York, lo que permitió un transporte cómodo y seguro a los pisos superiores de los edificios. Más tarde, Otis introdujo los primeros ascensores comerciales de pasajeros en el edificio Equitable Life en 1870, considerado por algunos historiadores de la arquitectura como el primer rascacielos. Otro desarrollo crucial fue el uso de una estructura de acero en lugar de piedra o ladrillo, de lo contrario, las paredes de los pisos inferiores de un edificio alto serían demasiado gruesas para ser prácticas. Un desarrollo temprano en esta área fue Oriel Chambers en Liverpool , Inglaterra, construido en 1864. Tenía solo cinco pisos de altura. [27] [28] La Royal Academy of Arts afirma que "los críticos de la época estaban horrorizados por sus 'grandes aglomeraciones de burbujas de vidrio que sobresalían'. De hecho, fue un precursor de la arquitectura modernista, siendo el primer edificio del mundo en presentar un muro cortina de vidrio con marco de metal , un elemento de diseño que crea interiores luminosos y aireados y desde entonces se ha utilizado en todo el mundo como una característica definitoria de los rascacielos". [29]
Los avances posteriores dieron lugar a lo que muchas personas y organizaciones consideran el primer rascacielos del mundo, el Home Insurance Building de diez pisos de Chicago, construido entre 1884 y 1885. [30] Aunque su altura original de 42,1 m (138 pies) ni siquiera se puede considerar un rascacielos en la actualidad, estableció un récord. La construcción de edificios altos en la década de 1880 dio al rascacielos su primer movimiento arquitectónico, denominado en términos generales la Escuela de Chicago , que desarrolló lo que se ha llamado el Estilo Comercial. [31]
El arquitecto, el mayor William Le Baron Jenney , creó una estructura portante. En este edificio, una estructura de acero soportaba todo el peso de las paredes, en lugar de que las paredes de carga soportaran el peso del edificio. Este desarrollo condujo a la forma de construcción del "esqueleto de Chicago". Además de la estructura de acero, el Home Insurance Building también utilizó protección contra incendios, ascensores y cableado eléctrico, elementos clave en la mayoría de los rascacielos actuales. [32]
El edificio Rand McNally de 45 m (148 pies) de Burnham y Root en Chicago, 1889, fue el primer rascacielos con estructura de acero, [33] mientras que el edificio Wainwright de 41 m (135 pies) de Louis Sullivan en St. Louis, Missouri, 1891, fue el primer edificio con estructura de acero con altas bandas verticales para enfatizar la altura del edificio y, por lo tanto, se considera el primer rascacielos temprano. En 1889, la Mole Antonelliana en Italia tenía 197 m (549 pies) de altura.
La mayoría de los primeros rascacielos surgieron en las áreas con escasez de tierra de la ciudad de Nueva York y Chicago hacia fines del siglo XIX. Un auge inmobiliario en Melbourne , Australia, entre 1888 y 1891 estimuló la creación de un número significativo de los primeros rascacielos, aunque ninguno de ellos estaba reforzado con acero y pocos permanecen hoy en día. Más tarde se introdujeron límites de altura y restricciones contra incendios. A fines del siglo XIX, los constructores de Londres encontraron que las alturas de los edificios estaban limitadas debido a problemas con los edificios existentes. El desarrollo de rascacielos en Londres está restringido en ciertos sitios si obstruye las vistas protegidas de la Catedral de San Pablo y otros edificios históricos. [34] Esta política, "St Paul's Heights", ha estado oficialmente en funcionamiento desde 1927. [35]
Las preocupaciones por la estética y la seguridad contra incendios también habían obstaculizado el desarrollo de rascacielos en toda Europa continental durante la primera mitad del siglo XX. En 1940, había alrededor de 100 edificios de gran altura en Europa ( Lista de los primeros rascacielos ). Algunos ejemplos de estos son la Witte Huis (Casa Blanca) de 43 m (141 pies) de altura de 1898 en Róterdam ; el edificio PAST de 51,5 m (169 pies) de altura (1906-1908) en Varsovia ; el Royal Liver Building en Liverpool, terminado en 1911 y de 90 m (300 pies) de altura; [36] la Casa Marx de 57 m (187 pies) de altura de 1924 en Düsseldorf , la Borsigturm de 65 m (213 pies) de altura en Berlín , construida en 1924, la Hansahochhaus de 65 m (213 pies) de altura en Colonia , Alemania, construida en 1925; las Kungstornen (Torres de los Reyes) de 61 m (200 pies) en Estocolmo , Suecia, que se construyeron entre 1924 y 1925; [37] la Ullsteinhaus de 77 m (253 pies) en Berlín, Alemania, construida en 1927; el Edificio Telefónica de 89 m (292 pies) en Madrid , España, construido en 1929; el Boerentoren de 87,5 m (287 pies) en Amberes, Bélgica, construido en 1932; el edificio Prudential de 66 m (217 pies) en Varsovia , Polonia, construido en 1934; y la Torre Piacentini de 108 m (354 pies) en Génova , Italia, construida en 1940.
Después de una competencia temprana entre la ciudad de Nueva York y Chicago por el edificio más alto del mundo, Nueva York tomó la delantera en 1895 con la finalización del American Surety Building de 103 m (338 pies) de altura , dejando a Nueva York con el título del edificio más alto del mundo durante muchos años.
Los rascacielos modernos se construyen con estructuras de acero o de hormigón armado y muros cortina de vidrio o piedra pulida . Utilizan equipos mecánicos como bombas de agua y ascensores . Desde los años 1960, según el CTBUH, el rascacielos ha dejado de ser un símbolo del poder corporativo norteamericano para convertirse en un símbolo del lugar de una ciudad o nación en el mundo. [38]
La construcción de rascacielos entró en una era de estancamiento que duró tres décadas en 1930 debido a la Gran Depresión y luego a la Segunda Guerra Mundial . Poco después de que terminara la guerra, Rusia comenzó la construcción de una serie de rascacielos en Moscú . Siete, denominados las " Siete Hermanas ", se construyeron entre 1947 y 1953; y uno, el edificio principal de la Universidad Estatal de Moscú , fue el edificio más alto de Europa durante casi cuatro décadas (1953-1990). Otros rascacielos de estilo clasicista socialista se erigieron en Alemania del Este ( Frankfurter Tor ), Polonia ( PKiN ), Ucrania ( Hotel Moscú ), Letonia ( Academia de Ciencias ) y otros países del Bloque del Este . Los países de Europa occidental también comenzaron a permitir rascacielos más altos durante los años inmediatamente posteriores a la Segunda Guerra Mundial. Los primeros ejemplos incluyen el Edificio España (España) y la Torre Breda (Italia).
A partir de la década de 1930, comenzaron a aparecer rascacielos en varias ciudades del este y sudeste de Asia , así como en América Latina . Finalmente, también comenzaron a construirse en ciudades de África , Oriente Medio , Asia meridional y Oceanía a partir de finales de la década de 1950.
Los proyectos de rascacielos posteriores a la Segunda Guerra Mundial generalmente rechazaron los diseños clásicos de los primeros rascacielos y adoptaron en cambio el estilo internacional uniforme ; muchos rascacielos más antiguos fueron rediseñados para adaptarse a los gustos contemporáneos o incluso demolidos, como el Edificio Singer de Nueva York , que alguna vez fue el rascacielos más alto del mundo.
El arquitecto germano -estadounidense Ludwig Mies van der Rohe se convirtió en uno de los arquitectos más famosos del mundo en la segunda mitad del siglo XX. Concibió el rascacielos con fachada de cristal [39] y, junto con el noruego Fred Severud , [40] diseñó el Seagram Building en 1958, un rascacielos que a menudo se considera la cumbre de la arquitectura modernista de gran altura. [41]
La construcción de rascacielos se disparó durante la década de 1960. El impulso detrás de este auge fue una serie de innovaciones transformadoras [42] que hicieron posible que la gente viviera y trabajara en "ciudades en el cielo". [43]
A principios de la década de 1960, el ingeniero estructural bangladesí-estadounidense Fazlur Rahman Khan , considerado el "padre de los diseños tubulares " para rascacielos, [45] descubrió que la estructura de marco de acero rígido dominante no era el único sistema apto para edificios altos, marcando una nueva era en la construcción de rascacielos en términos de múltiples sistemas estructurales . [46] Su innovación central en el diseño y construcción de rascacielos fue el concepto del sistema estructural "tubo" , que incluye el "tubo enmarcado", el "tubo en celosía" y el "tubo en haz". [47] Su "concepto de tubo", que utiliza toda la estructura perimetral de la pared exterior de un edificio para simular un tubo de paredes delgadas, revolucionó el diseño de edificios altos. [48] Estos sistemas permiten una mayor eficiencia económica, [49] y también permiten que los rascacielos adopten varias formas, ya no es necesario que sean rectangulares o en forma de caja. [50] El primer edificio en emplear la estructura de tubo fue el edificio de apartamentos Chestnut De-Witt , [42] considerado un desarrollo importante en la arquitectura moderna. [42] Estos nuevos diseños abrieron una puerta económica para contratistas, ingenieros, arquitectos e inversores, proporcionando grandes cantidades de espacio inmobiliario en parcelas mínimas de tierra. [43] Durante los siguientes quince años, Fazlur Rahman Khan y la " Segunda Escuela de Chicago " construyeron muchas torres , [51] incluyendo el John Hancock Center de cien pisos y la enorme Torre Willis de 442 m (1.450 pies) . [52] Otros pioneros de este campo incluyen a Hal Iyengar , William LeMessurier y Minoru Yamasaki , el arquitecto del World Trade Center .
Muchos edificios diseñados en los años 70 carecían de un estilo particular y recordaban la ornamentación de edificios anteriores a los años 50. Estos planes de diseño ignoraban el medio ambiente y cargaban las estructuras con elementos decorativos y acabados extravagantes. [53] Fazlur Khan se opuso a este enfoque del diseño y consideró que los diseños eran caprichosos en lugar de racionales. Además, consideró que el trabajo era un desperdicio de recursos naturales preciosos. [54] El trabajo de Khan promovió estructuras integradas con la arquitectura y el menor uso de material que resultó en el menor impacto en el medio ambiente. [55] La próxima era de los rascacielos se centrará en el medio ambiente, incluido el rendimiento de las estructuras, los tipos de materiales, las prácticas de construcción, el uso mínimo absoluto de materiales / recursos naturales, la energía incorporada dentro de las estructuras y, lo que es más importante, un enfoque de sistemas de construcción holísticamente integrados. [53]
Las prácticas de construcción modernas en relación con las estructuras superaltas han llevado al estudio de la "altura de vanidad". [56] [57] La altura de vanidad, según el CTBUH, es la distancia entre el piso más alto y su parte superior arquitectónica (excluyendo antenas, mástiles de bandera u otras extensiones funcionales). La altura de vanidad apareció por primera vez en los rascacielos de la ciudad de Nueva York ya en las décadas de 1920 y 1930, pero los edificios superaltos han dependido de tales extensiones inhabitables para un promedio del 30% de su altura, lo que plantea posibles problemas de definición y sostenibilidad. [58] [59] [60] La era actual de los rascacielos se centra en la sostenibilidad , sus entornos construidos y naturales, incluido el rendimiento de las estructuras, los tipos de materiales, las prácticas de construcción, el uso mínimo absoluto de materiales y recursos naturales, la energía dentro de la estructura y un enfoque de sistemas de construcción holísticamente integrados. LEED es un estándar de construcción ecológica actual. [61]
Arquitectónicamente, con los movimientos del posmodernismo , el nuevo urbanismo y la nueva arquitectura clásica , que se establecieron desde la década de 1980, un enfoque más clásico regresó al diseño global de rascacielos, que sigue siendo popular hoy en día. [62] Algunos ejemplos son el Wells Fargo Center , la Torre NBC , Parkview Square , 30 Park Place , el Messeturm , las icónicas Torres Petronas y la Torre Jin Mao .
Otros estilos y movimientos contemporáneos en el diseño de rascacielos incluyen el orgánico , el sustentable , el neofuturista , el estructuralista , el de alta tecnología , el deconstructivista , el blob , el digital , el aerodinámico , el novedoso , el regionalista crítico , el vernáculo , el neo art déco y el neohistórico , también conocido como revivalista .
El 3 de septiembre es el día conmemorativo mundial de los rascacielos, llamado "Día del Rascacielos". [63]
Los promotores inmobiliarios de la ciudad de Nueva York compitieron entre sí, y en los años 1920 y principios de los 1930 se fueron construyendo sucesivamente edificios cada vez más altos que se adjudicaron el título de "más alto del mundo", culminando con la finalización del edificio Chrysler de 318,9 m (1046 pies) en 1930 y el Empire State de 443,2 m (1454 pies) en 1931, el edificio más alto del mundo en cuarenta años. La primera torre del World Trade Center completada, de 417 m (1368 pies) de altura , se convirtió en el edificio más alto del mundo en 1972. Sin embargo, fue superada por la Torre Sears (ahora Torre Willis ) en Chicago en dos años. La Torre Sears, de 442 m (1.450 pies) de altura, fue el edificio más alto del mundo durante 24 años, desde 1974 hasta 1998, hasta que fue superada por las Torres Gemelas Petronas de 452 m (1.483 pies) en Kuala Lumpur, que mantuvieron el título durante seis años.
El diseño y la construcción de rascacielos implica la creación de espacios seguros y habitables en edificios muy altos. Los edificios deben soportar su peso, resistir el viento y los terremotos y proteger a los ocupantes del fuego. Sin embargo, también deben ser fácilmente accesibles, incluso en los pisos superiores, y proporcionar servicios públicos y un clima confortable para los ocupantes. Los problemas que plantea el diseño de rascacielos se consideran entre los más complejos que se encuentran, dado el equilibrio necesario entre la economía , la ingeniería y la gestión de la construcción .
Una característica común de los rascacielos es una estructura de acero de la que se suspenden los muros cortina, en lugar de los muros de carga de la construcción convencional. La mayoría de los rascacielos tienen una estructura de acero que les permite construirse más altos que los muros de carga típicos de hormigón armado. Los rascacielos suelen tener una superficie particularmente pequeña de lo que convencionalmente se considera muros. Debido a que los muros no son de carga, la mayoría de los rascacielos se caracterizan por superficies de ventanas que son posibles gracias al concepto de estructura de acero y muro cortina. Sin embargo, los rascacielos también pueden tener muros cortina que imitan los muros convencionales y tienen una superficie pequeña de ventanas.
El concepto de rascacielos es un producto de la era industrializada , que se hizo posible gracias a la energía barata derivada de combustibles fósiles y a materias primas refinadas industrialmente, como el acero y el hormigón . La construcción de rascacielos fue posible gracias a la construcción con estructura de acero , que superó a la construcción con ladrillo y mortero a partir de finales del siglo XIX y finalmente la superó en el siglo XX, junto con la construcción con hormigón armado a medida que el precio del acero disminuía y los costos laborales aumentaban.
Los marcos de acero se vuelven ineficientes y antieconómicos para los edificios superaltos, ya que el espacio útil del piso se reduce para columnas de soporte cada vez más grandes. [64] Desde aproximadamente 1960, se han utilizado diseños tubulares para rascacielos. Esto reduce el uso de material (es más eficiente en términos económicos: la Torre Willis usa un tercio menos de acero que el Empire State Building) pero permite una mayor altura. Permite menos columnas interiores y, por lo tanto, crea más espacio útil en el piso. Además, permite que los edificios adopten diversas formas.
Los ascensores son característicos de los rascacielos. En 1852, Elisha Otis introdujo el ascensor de seguridad, que permitía un traslado cómodo y seguro de los pasajeros a los pisos superiores. Otro avance crucial fue el uso de una estructura de acero en lugar de piedra o ladrillo, ya que, de lo contrario, las paredes de los pisos inferiores de un edificio alto serían demasiado gruesas para ser prácticas. En la actualidad, los principales fabricantes de ascensores son Otis , ThyssenKrupp , Schindler y KONE .
Los avances en las técnicas de construcción han permitido que los rascacielos se reduzcan en anchura y aumenten en altura. Algunas de estas nuevas técnicas incluyen amortiguadores de masa para reducir las vibraciones y el balanceo, y huecos para permitir el paso del aire, lo que reduce la cizalladura del viento. [65]
Un buen diseño estructural es importante en la mayoría de los diseños de edificios, pero particularmente en el caso de los rascacielos, ya que incluso una pequeña posibilidad de falla catastrófica es inaceptable dado el tremendo daño que causaría. Esto presenta una paradoja para los ingenieros civiles : la única forma de garantizar la ausencia de fallas es probar todos los modos de falla, tanto en el laboratorio como en el mundo real. Pero la única forma de conocer todos los modos de falla es aprender de fallas anteriores. Por lo tanto, ningún ingeniero puede estar absolutamente seguro de que una estructura dada resistirá todas las cargas que podrían causar una falla; en cambio, uno solo puede tener márgenes de seguridad lo suficientemente amplios como para que una falla sea aceptablemente improbable. Cuando los edificios fallan, los ingenieros se preguntan si la falla se debió a alguna falta de previsión o a algún factor desconocido.
La carga que experimenta un rascacielos se debe en gran medida a la fuerza del propio material de construcción. En la mayoría de los diseños de edificios, el peso de la estructura es mucho mayor que el peso del material que soportará más allá de su propio peso. En términos técnicos, la carga muerta , la carga de la estructura, es mayor que la carga viva , el peso de las cosas en la estructura (personas, muebles, vehículos, etc.). Como tal, la cantidad de material estructural requerido dentro de los niveles inferiores de un rascacielos será mucho mayor que el material requerido dentro de los niveles superiores. Esto no siempre es visualmente evidente. Los retranqueos del Empire State Building son en realidad un resultado del código de construcción en ese momento ( Resolución de zonificación de 1916 ), y no eran requeridos estructuralmente. Por otro lado, la forma del John Hancock Center es únicamente el resultado de cómo soporta las cargas. Los soportes verticales pueden ser de varios tipos, entre los cuales los más comunes para los rascacielos se pueden clasificar como marcos de acero, núcleos de hormigón, diseño de tubo dentro de tubo y muros de corte.
La carga de viento sobre un rascacielos también es considerable. De hecho, la carga de viento lateral impuesta sobre estructuras muy altas es generalmente el factor determinante en el diseño estructural. La presión del viento aumenta con la altura, por lo que en el caso de edificios muy altos, las cargas asociadas al viento son mayores que las cargas muertas o vivas.
Otros factores de carga verticales y horizontales provienen de fuentes variadas e impredecibles, como los terremotos.
En 1895, el acero había reemplazado al hierro fundido como material estructural de los rascacielos. Su maleabilidad permitía moldearlo en una variedad de formas y podía remacharse, lo que garantizaba conexiones fuertes. [66] La simplicidad de un marco de acero eliminó la parte ineficiente de un muro de corte, la porción central, y consolidó los miembros de soporte de una manera mucho más fuerte al permitir soportes tanto horizontales como verticales en toda la estructura. Entre las desventajas del acero está que, como se debe sostener más material a medida que aumenta la altura, la distancia entre los miembros de soporte debe disminuir, lo que a su vez aumenta la cantidad de material que se debe sostener. Esto se vuelve ineficiente y antieconómico para edificios de más de 40 pisos de altura, ya que los espacios de piso utilizables se reducen para las columnas de soporte y debido al mayor uso de acero. [64]
En 1963, Fazlur Rahman Khan desarrolló un nuevo sistema estructural de tubos enmarcados. La estructura de tubos enmarcados se define como "una estructura espacial tridimensional compuesta por tres, cuatro o posiblemente más marcos, marcos arriostrados o muros de corte, unidos en sus bordes o cerca de ellos para formar un sistema estructural vertical similar a un tubo capaz de resistir fuerzas laterales en cualquier dirección mediante un voladizo desde la base". [67] [68] Las columnas exteriores interconectadas y espaciadas estrechamente forman el tubo. Las cargas horizontales (principalmente el viento) son soportadas por la estructura en su conjunto. Los tubos enmarcados permiten menos columnas interiores y, por lo tanto, crean más espacio útil en el piso, y aproximadamente la mitad de la superficie exterior está disponible para ventanas. Cuando se requieren aberturas más grandes, como puertas de garaje, el marco de tubos debe interrumpirse y se utilizan vigas de transferencia para mantener la integridad estructural. Las estructuras de tubos reducen los costos y, al mismo tiempo, permiten que los edificios alcancen mayores alturas. La construcción con estructura de tubo de hormigón [47] se utilizó por primera vez en el edificio de apartamentos DeWitt-Chestnut , terminado en Chicago en 1963, [69] y poco después en el John Hancock Center y el World Trade Center .
Los sistemas tubulares son fundamentales para el diseño de edificios altos. La mayoría de los edificios de más de 40 pisos construidos desde la década de 1960 ahora utilizan un diseño de tubo derivado de los principios de ingeniería estructural de Khan, [64] [70] ejemplos que incluyen la construcción del World Trade Center , Aon Center , Petronas Towers , Jin Mao Building y la mayoría de los otros rascacielos superaltos desde la década de 1960. [47] La fuerte influencia del diseño de la estructura de tubo también es evidente en la construcción del rascacielos más alto actual, el Burj Khalifa , [50] que utiliza un núcleo arriostrado . [71]
Tubo enrejado y arriostramiento en X:
Khan fue pionero en otras variaciones del diseño de la estructura tubular. Una de ellas fue el concepto de arriostramiento en X , o tubo enrejado , empleado por primera vez en el John Hancock Center . Este concepto reducía la carga lateral del edificio al transferir la carga a las columnas exteriores. Esto permite reducir la necesidad de columnas interiores, creando así más espacio en el suelo. Este concepto se puede ver en el John Hancock Center, diseñado en 1965 y terminado en 1969. Uno de los edificios más famosos del estilo expresionista estructural , el distintivo exterior de arriostramiento en X del rascacielos es en realidad un indicio de que la piel de la estructura es, de hecho, parte de su "sistema tubular". Esta idea es una de las técnicas arquitectónicas que utilizó el edificio para alcanzar alturas récord (el sistema tubular es esencialmente la columna vertebral que ayuda al edificio a mantenerse en pie durante las cargas del viento y los terremotos ). Este arriostramiento en X permite un mayor rendimiento de las estructuras altas y la capacidad de abrir el plano interior (y el espacio utilizable en el suelo) si el arquitecto lo desea.
El John Hancock Center era mucho más eficiente que las estructuras de estructura de acero anteriores . Mientras que el Empire State Building (1931) requería unos 206 kilogramos de acero por metro cuadrado y el 28 Liberty Street (1961) 275, el John Hancock Center sólo necesitaba 145. [49] El concepto de tubos enrejados se aplicó a muchos rascacielos posteriores, incluidos el Onterie Center , el Citigroup Center y la Bank of China Tower . [72]
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Tubos atados: una variación importante de la estructura tubular es el tubo atado , que utiliza varios tubos interconectados. La Torre Willis de Chicago utilizó este diseño, empleando nueve tubos de altura variable para lograr su apariencia distintiva. La estructura tubular atado significó que "los edificios ya no necesitaban tener una apariencia de caja: podían convertirse en esculturas". [50]
Tubo dentro de tubo: el sistema de tubo dentro de tubo aprovecha los tubos de la pared de corte central además de los tubos exteriores. El tubo interior y el tubo exterior trabajan juntos para resistir las cargas de gravedad y las cargas laterales y para proporcionar rigidez adicional a la estructura para evitar deflexiones significativas en la parte superior. Este diseño se utilizó por primera vez en One Shell Plaza . [73] Los edificios posteriores que utilizaron este sistema estructural incluyen las Torres Petronas . [74]
Vigas estabilizadoras y armaduras de correa: El sistema de vigas estabilizadoras y armaduras de correa es un sistema de resistencia a la carga lateral en el que la estructura de tubos está conectada a la pared central central con vigas estabilizadoras y armaduras de correa muy rígidas en uno o más niveles. [75] BHP House fue el primer edificio en utilizar este sistema estructural, seguido por el First Wisconsin Center, desde entonces rebautizado como US Bank Center , en Milwaukee. El centro se eleva 601 pies, con tres armaduras de correa en la parte inferior, media y superior del edificio. Las armaduras de correa expuestas sirven para fines estéticos y estructurales. [76] Los edificios posteriores que utilizaron esto incluyen el Shanghai World Financial Center . [75]
Estructuras de tubos de hormigón: Los últimos edificios importantes diseñados por Khan fueron el One Magnificent Mile y el Onterie Center en Chicago, que emplearon sus diseños de sistemas de tubos en haces y de tubos en celosía respectivamente. A diferencia de sus edificios anteriores, que eran principalmente de acero, sus dos últimos edificios eran de hormigón. Su edificio anterior, el DeWitt-Chestnut Apartments , construido en 1963 en Chicago, también era un edificio de hormigón con una estructura de tubos. [47] La Torre Trump en la ciudad de Nueva York también es otro ejemplo que adaptó este sistema. [77]
Sistema de interacción entre marco y muro de corte:
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Khan desarrolló el sistema de interacción de muros de corte y marcos para edificios de mediana altura. Este sistema estructural utiliza combinaciones de muros de corte y marcos diseñados para resistir fuerzas laterales. [78] El primer edificio en utilizar este sistema estructural fue el edificio Brunswick de 35 pisos. [76] El edificio Brunswick (hoy conocido como el " edificio de la administración del condado de Cook ") se completó en 1965 y se convirtió en la estructura de hormigón armado más alta de su tiempo. El sistema estructural del edificio Brunswick consta de un núcleo de muros de corte de hormigón rodeado por un marco exterior de hormigón de columnas y enjutas. [79] Los edificios de apartamentos de hasta 70 pisos de altura han utilizado este concepto con éxito. [80]
La invención del ascensor fue una condición previa para la invención de los rascacielos, dado que la mayoría de la gente no quería (o no podía) subir más de unos pocos tramos de escaleras a la vez. Los ascensores en un rascacielos no son simplemente un servicio necesario, como el agua corriente y la electricidad, sino que están de hecho estrechamente relacionados con el diseño de toda la estructura: un edificio más alto requiere más ascensores para dar servicio a los pisos adicionales, pero los huecos de los ascensores consumen un valioso espacio en el piso. Si el núcleo de servicios, que contiene los huecos de los ascensores, se vuelve demasiado grande, puede reducir la rentabilidad del edificio. Por lo tanto, los arquitectos deben equilibrar el valor ganado al agregar altura con el valor perdido por el núcleo de servicios en expansión. [81]
Muchos edificios altos utilizan ascensores con una configuración no estándar para reducir su tamaño. Edificios como las antiguas Torres del World Trade Center y el John Hancock Center de Chicago utilizan vestíbulos elevados , donde los ascensores exprés llevan a los pasajeros a los pisos superiores que sirven como base para los ascensores locales. Esto permite a los arquitectos e ingenieros colocar los huecos de los ascensores uno encima del otro, ahorrando espacio. Sin embargo, los vestíbulos elevados y los ascensores exprés ocupan una cantidad significativa de espacio y aumentan la cantidad de tiempo que se pasa viajando entre pisos.
Otros edificios, como las Torres Petronas , utilizan ascensores de dos pisos , lo que permite que quepan más personas en un solo ascensor y que se llegue a dos pisos en cada parada. Es posible incluso utilizar más de dos niveles en un ascensor, aunque esto nunca se ha hecho. El principal problema de los ascensores de dos pisos es que hacen que todos los que están en el ascensor se detengan cuando solo la persona de un nivel necesita bajarse en un piso determinado.
Los edificios con vestíbulos elevados incluyen el World Trade Center , las Torres Gemelas Petronas , la Torre Willis y el Taipei 101. El vestíbulo elevado del piso 44 del John Hancock Center también contaba con la primera piscina cubierta de gran altura , que sigue siendo la más alta de los Estados Unidos. [82]
Los rascacielos suelen estar situados en los centros urbanos , donde el precio del suelo es elevado. La construcción de un rascacielos se justifica si el precio del suelo es tan elevado que tiene sentido económico construir hacia arriba para minimizar el coste del suelo por superficie total del edificio. Por tanto, la construcción de rascacielos está determinada por la economía y da lugar a que se construyan en una determinada parte de una gran ciudad, a menos que un código de construcción restrinja la altura de los edificios.
Los rascacielos son poco comunes en las ciudades pequeñas y son característicos de las grandes ciudades, debido a la importancia crítica de los altos precios del suelo para la construcción de rascacielos. Por lo general, sólo los usuarios de oficinas, comercios y hoteles pueden permitirse los alquileres en el centro de la ciudad y, por lo tanto, la mayoría de los inquilinos de los rascacielos son de estas clases.
Hoy en día, los rascacielos son una imagen cada vez más común allí donde el terreno es caro, como en los centros de las grandes ciudades, porque ofrecen una alta proporción de espacio alquilable por unidad de área de terreno.
Otra desventaja de los rascacielos muy altos es la pérdida de superficie útil, ya que se necesitan muchos huecos de ascensor para permitir un desplazamiento vertical eficiente. Esto llevó a la introducción de ascensores exprés y vestíbulos elevados donde se puede hacer transbordo a ascensores de distribución más lentos.
La construcción de un solo rascacielos requiere grandes cantidades de materiales como acero, hormigón y vidrio, y estos materiales representan una importante energía incorporada . Por lo tanto, los rascacielos son edificios que consumen muchos materiales y energía.
Los rascacielos tienen una masa considerable, por lo que requieren una base más fuerte que un edificio más bajo y ligero. En la construcción, los materiales de construcción deben elevarse hasta la parte superior de un rascacielos durante la construcción, lo que requiere más energía de la que sería necesaria a alturas inferiores. Además, un rascacielos consume mucha electricidad porque el agua potable y no potable debe bombearse a los pisos ocupados más altos, los rascacielos suelen estar diseñados para ser ventilados mecánicamente , generalmente se utilizan ascensores en lugar de escaleras y se necesitan luces eléctricas en habitaciones alejadas de las ventanas y espacios sin ventanas, como ascensores, baños y escaleras.
Los rascacielos pueden iluminarse artificialmente y las necesidades energéticas pueden cubrirse con energía renovable u otra generación de electricidad con bajas emisiones de gases de efecto invernadero . La calefacción y la refrigeración de los rascacielos pueden ser eficientes, debido a los sistemas centralizados de HVAC , las ventanas que bloquean la radiación de calor y la pequeña superficie del edificio. Existe la certificación de Liderazgo en Energía y Diseño Ambiental (LEED) para rascacielos. Por ejemplo, el Empire State Building recibió una calificación de oro en Liderazgo en Energía y Diseño Ambiental en septiembre de 2011 y es el edificio con certificación LEED más alto de los Estados Unidos, [84] lo que demuestra que los rascacielos pueden ser respetuosos con el medio ambiente. El Gherkin en Londres , Reino Unido , es otro ejemplo de un rascacielos respetuoso con el medio ambiente. [ cita requerida ]
En los niveles inferiores de un rascacielos se debe dedicar a la estructura y a los servicios un porcentaje mayor de la superficie del edificio que el requerido para los edificios más bajos:
En estructuras de poca altura, las salas de apoyo ( enfriadores , transformadores , calderas , bombas y unidades de tratamiento de aire ) se pueden colocar en sótanos o en el espacio del techo, áreas que tienen un bajo valor de alquiler. Sin embargo, existe un límite en cuanto a la distancia a la que se puede ubicar esta planta del área a la que sirve. Cuanto más lejos esté, más grandes serán los conductos ascendentes para los conductos y tuberías desde esta planta hasta los pisos a los que sirven y más área de piso ocuparán estos conductos ascendentes. En la práctica, esto significa que en edificios de gran altura esta planta se ubica en "niveles de planta" a intervalos hacia arriba del edificio.
El sector de la construcción representa aproximadamente el 50% de las emisiones de gases de efecto invernadero, y la energía operativa representa el 80-90% del uso de energía relacionado con la construcción. [85] El uso de energía operativa se ve afectado por la magnitud de la conducción entre el interior y el exterior, la convección del aire infiltrado y la radiación a través del acristalamiento . El grado en que estos factores afectan la energía operativa varía según el microclima del rascacielos, con mayores velocidades del viento a medida que aumenta la altura del rascacielos y una disminución de la temperatura de bulbo seco a medida que aumenta la altitud. [85] Por ejemplo, al pasar de 1,5 metros a 284 metros, la temperatura de bulbo seco disminuyó en 1,85 °C mientras que las velocidades del viento aumentaron de 2,46 metros por segundo a 7,75 metros por segundo, lo que provocó una disminución del 2,4% en el enfriamiento de verano en referencia a la Torre de la Libertad en la ciudad de Nueva York. Sin embargo, para el mismo edificio se encontró que la intensidad anual del uso de energía era 9.26% más alta debido a la falta de sombreado en altitudes elevadas, lo que aumentaba las cargas de enfriamiento para el resto del año, mientras que una combinación de temperatura, viento, sombreado y los efectos de las reflexiones llevaron a un aumento combinado del 13.13% en la intensidad anual del uso de energía. [86] En un estudio realizado por Leung y Ray en 2013, se encontró que la intensidad promedio del uso de energía de una estructura con entre 0 y 9 pisos era aproximadamente 80 kBtu/pie/año, mientras que la intensidad del uso de energía de una estructura con más de 50 pisos era aproximadamente 117 kBtu/pie/año. Consulte la Figura 1 para ver el desglose de cómo las alturas intermedias afectan la intensidad del uso de energía. La ligera disminución en la intensidad del uso de energía en los pisos 30 a 39 se puede atribuir al hecho de que el aumento de la presión dentro de los sistemas de calefacción, refrigeración y distribución de agua se estabiliza en un punto entre los pisos 40 y 49 y se pueden ver los ahorros de energía debido al microclima de los pisos más altos. [87] Hay una brecha en los datos en la que se necesita otro estudio que analice la misma información pero para edificios más altos.
Una parte del aumento de la energía operativa en edificios altos está relacionada con el uso de ascensores porque la distancia recorrida y la velocidad a la que viajan aumentan a medida que aumenta la altura del edificio. Entre el 5 y el 25% de la energía total consumida en un edificio alto proviene del uso de ascensores . A medida que aumenta la altura del edificio, también es más ineficiente debido a la presencia de mayores pérdidas por fricción y arrastre. [88]
La energía incorporada asociada con la construcción de rascacielos varía en función de los materiales utilizados. La energía incorporada se cuantifica por unidad de material. Los rascacielos tienen inherentemente una mayor energía incorporada que los edificios de baja altura debido al aumento del material utilizado a medida que se construyen más pisos. Las figuras 2 y 3 comparan la energía incorporada total de diferentes tipos de piso y la energía incorporada unitaria por tipo de piso para edificios de entre 20 y 70 pisos. Para todos los tipos de piso, excepto los pisos de acero y hormigón, se encontró que después de 60 pisos, hubo una disminución en la energía incorporada unitaria, pero al considerar todos los pisos, hubo un crecimiento exponencial debido a una doble dependencia de la altura. La primera de las cuales es la relación entre un aumento en la altura que conduce a un aumento en la cantidad de materiales utilizados, y la segunda es el aumento en la altura que conduce a un aumento en el tamaño de los elementos para aumentar la capacidad estructural del edificio. Una elección cuidadosa de los materiales de construcción probablemente puede reducir la energía incorporada sin reducir el número de pisos construidos dentro de los límites presentados. [89]
De manera similar a la energía incorporada, el carbono incorporado de un edificio depende de los materiales elegidos para su construcción. Las figuras 4 y 5 [ ¿dónde? ] muestran el carbono incorporado total para diferentes tipos de estructuras para un número creciente de pisos y el carbono incorporado por metro cuadrado de área total de piso para los mismos tipos de estructuras a medida que aumenta el número de pisos. Ambos métodos de medición del carbono incorporado muestran que hay un punto en el que el carbono incorporado es más bajo antes de aumentar nuevamente a medida que aumenta la altura. Para el carbono incorporado total, depende del tipo de estructura, pero es alrededor de 40 pisos o aproximadamente 60 pisos. Para el metro cuadrado de área total de piso, el carbono incorporado más bajo se encontró en 40 pisos o aproximadamente 70 pisos. [90]
En las zonas urbanas, la configuración de los edificios puede provocar patrones de viento exacerbados y una dispersión desigual de los contaminantes . Cuando se aumenta la altura de los edificios que rodean una fuente de contaminación del aire, el tamaño y la aparición de "zonas muertas" y "puntos calientes" aumentaron en áreas donde casi no había contaminantes y altas concentraciones de contaminantes, respectivamente. La Figura 6 representa la progresión del aumento de la altura de un edificio F de 0,0315 unidades en el caso 1, a 0,2 unidades en el caso 2, a 0,6 unidades en el caso 3. Esta progresión muestra cómo a medida que aumenta la altura del edificio F, la dispersión de contaminantes disminuye, pero la concentración dentro del conjunto de edificios aumenta. La variación de los campos de velocidad también puede verse afectada por la construcción de nuevos edificios, en lugar de únicamente por el aumento de la altura, como se muestra en la figura. [91]
A medida que los centros urbanos continúan expandiéndose hacia arriba y hacia afuera, los campos de velocidad actuales seguirán atrapando aire contaminado cerca de los edificios altos dentro de la ciudad. Específicamente dentro de las grandes ciudades, la mayoría de la contaminación del aire se deriva del transporte, ya sean automóviles, trenes, aviones o barcos. A medida que continúa la expansión urbana y se siguen emitiendo contaminantes, los contaminantes del aire seguirán atrapados dentro de estos centros urbanos. [92] Diferentes contaminantes pueden ser perjudiciales para la salud humana de diferentes maneras. Por ejemplo, la materia particulada de los gases de escape de los vehículos y la generación de energía puede causar asma, bronquitis y cáncer, mientras que el dióxido de nitrógeno de los procesos de combustión de los motores puede causar disfunción neurológica y asfixia. [93]
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Al igual que con todos los demás edificios, si se toman medidas especiales para incorporar métodos de diseño sostenibles desde el principio del proceso de diseño, es posible obtener una calificación de edificio ecológico, como la certificación de Liderazgo en Energía y Diseño Ambiental (LEED) . Un enfoque de diseño integrado es crucial para garantizar que las decisiones de diseño que impactan positivamente en todo el edificio se tomen desde el principio del proceso. Debido a la escala masiva de los rascacielos, las decisiones que tome el equipo de diseño deben tener en cuenta todos los factores, incluido el impacto de los edificios en la comunidad circundante, el efecto del edificio en la dirección en la que se mueven el aire y el agua y el impacto del proceso de construcción. Hay varios métodos de diseño que podrían emplearse en la construcción de un rascacielos que aprovecharían la altura del edificio. [94]
Los microclimas que existen a medida que aumenta la altura del edificio se pueden aprovechar para aumentar la ventilación natural , disminuir la carga de refrigeración y aumentar la iluminación natural. La ventilación natural se puede aumentar utilizando el efecto chimenea , en el que el aire caliente se mueve hacia arriba y aumenta el movimiento del aire dentro del edificio. Si se utiliza el efecto chimenea, los edificios deben tener un cuidado especial para diseñar técnicas de separación contra incendios, ya que el efecto chimenea también puede exacerbar la gravedad de un incendio. [95] Los rascacielos se consideran edificios dominados internamente debido a su tamaño, así como al hecho de que la mayoría se utilizan como algún tipo de edificio de oficinas con altas cargas de refrigeración. Debido al microclima creado en los pisos superiores con el aumento de la velocidad del viento y la disminución de las temperaturas de bulbo seco, la carga de refrigeración se reducirá naturalmente debido a la infiltración a través de la envoltura térmica. Al aprovechar las temperaturas naturalmente más frías a mayores altitudes, los rascacielos pueden reducir sus cargas de refrigeración de forma pasiva. Por otro lado, en las zonas altas no hay sombras de otros edificios, por lo que la ganancia de calor solar será mayor en los pisos más altos que en los pisos más bajos del edificio. Se deben tomar medidas especiales para proteger los pisos superiores de la luz solar durante el período de sobrecalentamiento para garantizar el confort térmico sin aumentar la carga de refrigeración. [87]
A principios del siglo XX, la ciudad de Nueva York fue el centro del movimiento arquitectónico Beaux-Arts , que atrajo el talento de grandes arquitectos como Stanford White y Carrere y Hastings . A medida que avanzaba el siglo, se fueron creando mejores tecnologías de construcción e ingeniería, y Nueva York y Chicago se convirtieron en el centro de la competición por el edificio más alto del mundo. El impresionante horizonte de cada ciudad se ha compuesto de numerosos y variados rascacielos, muchos de los cuales son iconos de la arquitectura del siglo XX:
El impulso en la consecución de récords pasó de los Estados Unidos a otras naciones con la inauguración de las Torres Gemelas Petronas en Kuala Lumpur, Malasia, en 1998. El récord del edificio más alto del mundo ha permanecido en Asia desde la inauguración del Taipei 101 en Taipei, Taiwán, en 2004. Una serie de récords arquitectónicos, incluidos los del edificio más alto del mundo y la estructura independiente más alta, se trasladaron a Oriente Medio con la inauguración del Burj Khalifa en Dubái, Emiratos Árabes Unidos.
Esta transición geográfica va acompañada de un cambio en el enfoque del diseño de rascacielos. Durante gran parte del siglo XX, los grandes edificios adoptaron formas geométricas simples. Esto reflejaba el "estilo internacional" o la filosofía modernista moldeada por los arquitectos de la Bauhaus a principios de siglo. Los últimos de ellos, la Torre Willis y las torres del World Trade Center en Nueva York, erigidas en la década de 1970, reflejan esta filosofía. Los gustos cambiaron en la década siguiente y los nuevos rascacielos comenzaron a exhibir influencias posmodernistas . Este enfoque del diseño se vale de elementos históricos, a menudo adaptados y reinterpretados, para crear estructuras tecnológicamente modernas. Las Torres Gemelas Petronas recuerdan la arquitectura de pagoda asiática y los principios geométricos islámicos. El Taipei 101 también refleja la tradición de las pagodas al incorporar motivos antiguos como el símbolo ruyi . El Burj Khalifa se inspira en el arte islámico tradicional . Arquitectos en los últimos años [ ¿ cuándo? ] han buscado crear estructuras que no parecerían igualmente propias de cualquier parte del mundo, pero que reflejan la cultura que prospera en el lugar donde se encuentran. [ cita requerida ]
La siguiente lista mide la altura del techo, no del pináculo. [110] [ verificación fallida ] La medida más común es el "detalle arquitectónico más alto"; dicha clasificación habría incluido las Torres Petronas, construidas en 1996.
Se han presentado propuestas para este tipo de estructuras, entre ellas el Burj Mubarak Al Kabir en Kuwait y la Torre Azerbaiyán en Bakú . Las estructuras de más de un kilómetro presentan desafíos arquitectónicos que pueden acabar colocándolas en una nueva categoría arquitectónica. [111] El primer edificio en construcción y previsto para superar el kilómetro de altura es la Torre Jeddah .
Se han diseñado y construido varios diseños de rascacielos de madera. Un proyecto de viviendas de 14 pisos en Bergen, Noruega, conocido como 'Treet' o 'The Tree' se convirtió en el bloque de apartamentos de madera más alto del mundo cuando se completó a fines de 2015. [112] El récord de The Tree fue eclipsado por Brock Commons , un dormitorio de madera de 18 pisos en la Universidad de Columbia Británica en Canadá , cuando se completó en septiembre de 2016. [113]
El arquitecto Anders Berensson ha propuesto construir en Estocolmo (Suecia) un edificio residencial de 40 pisos, el Trätoppen . [114] El Trätoppen sería el edificio más alto de Estocolmo, aunque no hay planes inmediatos para comenzar la construcción. [115] El rascacielos de madera más alto planificado actualmente es el Proyecto W350 de 70 pisos en Tokio, que construirá la empresa japonesa de productos de madera Sumitomo Forestry Co. para celebrar su 350 aniversario en 2041. [116] Un equipo que incluye a los arquitectos Perkins + Will y la Universidad de Cambridge ha propuesto un rascacielos de madera de 80 pisos, la River Beech Tower . La River Beech Tower, a orillas del río Chicago en Chicago (Illinois) , sería 348 pies más baja que el Proyecto W350 a pesar de tener 10 pisos más. [117] [116]
Se estima que los rascacielos de madera pesan aproximadamente una cuarta parte del peso de una estructura equivalente de hormigón armado y, además, reducen la huella de carbono del edificio entre un 60 y un 75 %. Los edificios se han diseñado utilizando madera laminada cruzada (CLT), que proporciona una mayor rigidez y resistencia a las estructuras de madera. [118] Los paneles CLT son prefabricados y, por lo tanto, pueden ahorrar tiempo de construcción. [119]
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{{cite web}}: CS1 maint: URL no apta ( enlace )Rascacielos, edificio muy alto de varios pisos. El nombre comenzó a usarse durante la década de 1880, poco después de que se construyeran los primeros rascacielos, en los Estados Unidos. El desarrollo de los rascacielos se produjo como resultado de la coincidencia de varios desarrollos tecnológicos y sociales. El término rascacielos se aplicó originalmente a edificios de 10 a 20 pisos, pero a fines del siglo XX el término se utilizó para describir edificios de gran altura de una altura inusual, generalmente de más de 40 o 50 pisos.
: Edificio alto de varios pisos. Los rascacielos se diferencian de las torres o mástiles porque son habitables. El término se aplicó por primera vez a fines del siglo XIX, cuando el público se maravilló con los edificios elevados con estructura de acero que se erguían en Chicago y Nueva York, Estados Unidos. Los rascacielos modernos tienden a construirse con hormigón armado. Como regla general, un edificio debe tener al menos 150 metros de altura para ser considerado un rascacielos.
Nadie sabe con certeza cuál fue el primer rascacielos auténtico, pero el edificio Home Insurance Building de Chicago, de diez pisos (1885), es uno de los principales candidatos.
En los anales de los rascacielos estadounidenses no hubo, tal vez, nada más audaz que el diseño de John McArthur, Jr. para el edificio Jayne Granite, erigido en la parte baja de Chestnut Street, cerca de la ribera del río de Filadelfia, hace justo un siglo (FIG. 2). Más de una generación más antiguo que las célebres obras de Louis Sullivan en Chicago y St. Louis. [..] Sullivan fue durante varios meses un dibujante novato en la oficina de Furness y Hewitt, justo al otro lado de la calle. Aunque no parece haber mencionado en sus escritos la "orgullosa y elevada" sede de la medicina patentada del Dr. Jayne, bien podemos preguntarnos si algunos de los famosos diseños de rascacielos de Chicago y San Luis no tienen una deuda real con Filadelfia.
El edificio Tower de trece pisos (1889), ubicado justo al final de la avenida en el 50 de Broadway, fue el primer rascacielos de Nueva York en utilizar una estructura de acero estructural.
"En mi opinión, ya no podemos seguir afirmando que el Home Insurance Building fue el primer rascacielos", afirma Carl W. Condit, ahora jubilado de la Northwestern University en Evanston, Illinois, y autor de varios libros sobre la arquitectura de Chicago. "La afirmación se basa en una idea inaceptablemente estrecha de lo que constituye un edificio comercial de gran altura", afirma. "Si hay un edificio en el que todos estos factores técnicos (sistema estructural, ascensor, servicios) convergen en el nivel de madurez necesario", sostiene Condit, "es el Equitable Life Assurance Building de Nueva York". Finalizado en 1870, el edificio tenía siete pisos y medio, el doble de altura que sus vecinos.
...su undécimo rascacielos propiamente dicho, es decir, por definición, edificios de más de 150 metros de altura.
La palabra
rascacielos
, en su contexto arquitectónico, se aplicó por primera vez al Home Insurance Building, terminado en Chicago en 1885.
Mies van der Rohe, una de las grandes figuras de la arquitectura del siglo XX.
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