LA TEORÍA BIÓNICA: Aplicación a la Arquitectura y al Urbanismo. La Ciudad Vertical Torre Biónica. E.C.E. Arquitecturas.

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LA TEORÍA BIÓNICA:

Aplicación a la Arquitectura y al Urbanismo.

La Ciudad Vertical Torre Biónica

Eloy Celaya

E.C.E. Arquitecturas

ECE EC E

www.torrebionica.com

PREDECESORES

2.600 a.C.

148’2 m.

1.490

3

PREDECESORES

ORIGEN DE LOS ACTUALES

EDIFICIOS EN ALTURA

5

ORIGEN DE LOS ACTUALES

EDIFICIOS EN ALTURA

ORIGEN DE LOS ACTUALES EDIFICIOS EN ALTURA

AÑOS 70

AÑOS 80 - 90

7

ORIGEN DE LOS ACTUALES

EDIFICIOS EN ALTURA

EVOLUCIÓN DEL RASCACIELOS TRADICIONAL

1.857

1.885

9

EVOLUCIÓN DEL RASCACIELOS

TRADICIONAL

EVOLUCIÓN DEL RASCACIELOS TRADICIONAL

1.913

241 m. 1.931

381 m.

11

EVOLUCIÓN DEL RASCACIELOS TRADICIONAL

1.956

1.972 417 m.

1.974 442 m.

EVOLUCIÓN DEL RASCACIELOS TRADICIONAL

1.997

452 m. 2.004

509 m.

2.010 828 m.

13

FRONTERAS EN LA EVOLUCIÓN DE

EDIFICIOS EN ALTURA

FRONTERAS EN LA EVOLUCIÓN DE

EDIFICIOS EN ALTURA

15

FRONTERAS EN LA EVOLUCIÓN DE EDIFICIOS EN ALTURA

=

FRONTERAS EN LA EVOLUCIÓN DE EDIFICIOS EN ALTURA

TERAS EN LA EVOLUCIÓN DE

EDIFICIOS EN ALTURA

17

FRONTERAS EN LA EVOLUCIÓN DE EDIFICIOS EN ALTURA

67 m.

años 73

FUTURO DE LA EVOLUCIÓN EN ALTURA

NÚMERO DE RASCACIELOS CONSTRUIDOS CADA AÑO

1901 1 1926 1 1951 2 1976 19

1902 0 1927 5 1952 3 1977 7

1903 0 1928 7 1953 2 1978 11

1904 0 1929 9 1954 1 1979 5

1905 0 1930 11 1955 2 1980 13

1906 0 1931 8 1956 1 1981 17

1907 0 1932 4 1957 0 1982 15

1908 1 1933 1 1958 1 1983 36

1909 1 1934 1 1959 3 1984 27

1910 0 1935 1 1960 3 1985 28

1911 0 1936 1 1961 1 1986 24

1912 1 1937 0 1962 8 1987 15

1913 1 1938 0 1963 6 1988 30

1914 2 1939 0 1964 9 1989 27

1915 1 1940 0 1965 4 1990 41

1916 0 1941 0 1966 4 1991 31

1917 0 1942 0 1967 7 1992 41

1918 0 1943 0 1968 9 1993 19

1919 1 1944 0 1969 15 1994 16

1920 0 1945 0 1970 14 1995 26

1921 0 1946 0 1971 11 1996 29

1922 1 1947 1 1972 18 1997 33

1923 0 1948 0 1973 25 1998 28

1924 0 1949 0 1974 19 1999 40

1925 1 1950 1 1975 18 2000 41

19

FUTURO DE LA EVOLUCIÓN EN ALTURA

NÚMERO DE RASCACIELOS CONSTRUIDOS CADA AÑO

FUTURO DE LA EVOLUCIÓN EN ALTURA

ALTURA MÁXIMA DE RASCACIELOS CADA AÑO

1901 167 1926 241 1951 381 1976 442

1902 167 1927 241 1952 381 1977 442

1903 167 1928 241 1953 381 1978 442

1904 167 1929 241 1954 381 1979 442

1905 167 1930 319 1955 381 1980 442

1906 167 1931 381 1956 381 1981 442

1907 167 1932 381 1957 381 1982 442

1908 187 1933 381 1958 381 1983 442

1909 213 1934 381 1959 381 1984 442

1910 213 1935 381 1960 381 1985 442

1911 213 1936 381 1961 381 1986 442

1912 213 1937 381 1962 381 1987 442

1913 241 1938 381 1963 381 1988 442

1914 241 1939 381 1964 381 1989 442

1915 241 1940 381 1965 381 1990 442

1916 241 1941 381 1966 381 1991 442

1917 241 1942 381 1967 381 1992 442

1918 241 1943 381 1968 381 1993 442

1919 241 1944 381 1969 381 1994 442

1920 241 1945 381 1970 381 1995 442

1921 241 1946 381 1971 381 1996 442

1922 241 1947 381 1972 417 1997 452

1923 241 1948 381 1973 417 1998 452

1924 241 1949 381 1974 442 1999 452

1925 241 1950 381 1975 442 2000 452

21

FUTURO DE LA EVOLUCIÓN EN ALTURA

ALTURA MÁXIMA DE RASCACIELOS CADA AÑO

FUTURO DE LA EVOLUCIÓN EN ALTURA

CRECIMIENTO EXPONENCIAL - PREVISIÓN

CRECIMIENTO EXPONENCIAL EN EL ÚLTIMO SIGLO - PREVISIÓN 1228 METROS.

y = 4E-06e^0,0094x

150 175 200

225 250 275 300

325 350 375 400

425 450 475 500 525 550 575 600

625 650 675 700 725 750 775 800

825 850 875 900

925 950 975 1000 1025 1050 1075 1100 1125 1150 1175 1200 1225 1250 1275 1300

1900 1910 1920 1930 1940 1950 1960 1970 1980 1990 2000 2010 2020 2030 2040 2050 2060 2070 2080 2090 2100

AÑO

ALTURA MÁXIMA

23

ALTERNATIVA

CIUDAD VERTICAL TORRE BIÓNICA

• Altura total:

• 1.228 m sobre nivel mar – 12 barrios verticales.

• 200 m. bajo nivel del mar.

• Modelo Urbano:

• Ciudad Vertical, Espacio Vertical Biónico.

• Uso:

• Residencial (Viviendas,...), Trabajo (Oficinas,...), Hotelero, Comercial (Pequeñas y Grandes

Superficies), Lúdico (Jardines, Áreas de recreo,...), Dotacional (Teatros, Salas de Espectáculos,..), Deportivo, Intercambiador de Transportes y Sistemas Tecnológicos de Comunicación.

• Número de plantas:

• 300

• Número de habitantes:

• 100.000

• Superficie total:

• 2.000.000 m²

• Comunicación vertical:

• 368 ascensores de Cabina Múltiple con

desplazamiento Vertical y Horizontal – dentro de 92 columnas.

• Velocidad de desplazamiento horizontal y vertical: 5 / 10 / 15 m/seg.

• Dimensión Torre:

• Planta elíptica variable de 166*125 m. máx.

• Dimensión Área Base:

• Isla artificial de 1 km de diámetro.

• Uso: Residencial, infraestructuras, intercambiador.

• Coste:

• 12.000 millones €.

ALTERNATIVA

CIUDAD VERTICAL TORRE BIÓNICA

25

ALTERNATIVA

CIUDAD VERTICAL TORRE BIÓNICA

ALTERNATIVA

CIUDAD VERTICAL TORRE BIÓNICA

27

ALTERNATIVA

CIUDAD VERTICAL TORRE BIÓNICA

PRIMERAS CONCLUSIONES

•Los primeros análisis y cálculos del Prototipo Torre Biónica dieron las siguientes conclusiones:

•Las cargas horizontales derivadas del viento, las acciones climáticas y los efectos sísmicos, son de mucha mayor dimensión que las cargas verticales propias del peso. Los modelos

convencionales de estructuras, cimentaciones y soluciones antisísmicas se muestran totalmente inadecuados para absorber estos esfuerzos.

•El volumen interior del complejo es de tal magnitud que se hace prácticamente imposible climatizarlo por medios artificiales sin la ayuda de sistemas de pre-climatización natural.

•El gran número y simultaneidad de los desplazamientos verticales y horizontales de los

habitantes, colapsaría cualquier sistema convencional, máxime en situaciones de emergencia por incendio o por otras causas que obligaran a una rápida evacuación generalizada.

•Se hace pues imprescindible:

•Utilizar un material de mayor capacidad resistente que aporte uniformidad y flexibilidad al conjunto.

•Desarrollar un concepto de dispersión de la materia resistente de acuerdo a una ley de

contribución a la resistencia compartida de todos los elementos, a fin de que todo el conjunto posea un comportamiento más equilibrado tanto desde el punto de vista resistente cómo

desde el de conducción de fluidos y movimiento de personas.

•Reducir al mínimo la dimensión de los elementos resistentes.

•Optimizar la cantidad de materia y el volumen necesario para estructura e instalaciones.

•Potenciar al máximo el papel resistente de la piel exterior (fachada) debido a su mayor inercia potencial.

•Desarrollar sistemas de pre-climatización natural.

•Fragmentar las áreas utilizables y desarrollar sistemas que eviten la concentración de

recorridos horizontales y verticales.

29

HORMIGÓN ALTA RESISTENCIA

(H.A.R.)

CLASIFICACIÓN DE HORMIGONES

Hormigón

Normal Hormigón de Alta

Resistencia

Hormigón de Muy Alta Resistencia

Hormigón de Super Alta Resistencia Resistencia

(MPa) < 50 50 – 100 100 – 150 >150 Relación agua-

cemento > 0’45 0’45 – 0’30 0’30 – 0’25 < 0’25 Aditivos

químicos No

imprescindibles

Reductores de agua

Super Reduct.

de agua

Super Reduct.

de agua Agregados

especiales No necesarios Ceniza Volante Sílice + ceniza volante

Sílice + ceniza volante

•Con la ayuda de Superfluidificantes avanzados derivados de los Copolímeros de Vinilo, actuando en combinación con Plastificantes y refrigerado con la adición de nitrógeno líquido el H.A.R. (H.A.P.) ha conseguido convertirse en un material de alta homogeneidad y varias veces mas resistente que los hormigones convencionales .

•Tienen una gran estabilidad frente a los ambientes marinos, impactos y temperaturas

inferiores a -20º, garantizando una durabilidad estructural de al menos 100 años.

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

HORMIGÓN NORMAL HORMIGÓN ALTAS PRESTACIONES

SECCIÓN DE SOPORTES NECESARIA SEGÚN TIPO DE HORMIGÓN

ESPACIO LIBRE ESPACIO OCUPADO

HORMIGÓN ALTA RESISTENCIA

(H.A.R.)

31

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

RASCACIELOS CONVENCIONAL

TORRE BIÓNICA

RELACIÓN ENTRE ESFUERZOS DEBIDOS A CARGAS VERTICALES Y HORIZONTALES

CARGAS HORIZONTALES CARGAS VERTICALES

CARGAS VERTICALES / HORIZONTALES

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

ESTRUCTURA CONVENCIONAL

ESTRUCTURA CONVENCIONAL + PIEL

RESISTENTE

OCUPACIÓN DE SOPORTES POR PLANTA

ESPACIO LIBRE ESPACIO OCUPADO

PIEL RESISTENTE

33

BIÓNICA

“LA NATURALEZA LO HIZO ANTES Y LO HIZO MEJOR”

BIÓNICA

“LA NATURALEZA LO HIZO ANTES Y LO HIZO MEJOR”

35

BIÓNICA

SISTEMA DINÁMICO DE SISTEMAS DINÁMICOS

BIÓNICA

MECANISMO DE CRECIMIENTO POR ESPONJAMIENTO

37

BIÓNICA

MECANISMO DE CRECIMIENTO POR ESPONJAMIENTO

BIÓNICA

MECANISMO DE CRECIMIENTO POR ESPONJAMIENTO

VACÍO DINÁMICO

39

BIÓNICA

CONCEPTO ESTRUCTURAL “TODO RESISTENTE”

BIÓNICA

TEORÍA ESTRUCTURAL DE CAPAS

41

BIÓNICA

SISTEMA DE ENCAPSULADOS (CONTENEDOR DE CONTENEDORES)

BIÓNICA

SISTEMA DE ENCAPSULADOS (CONTENEDOR DE CONTENEDORES)

43

BIÓNICA

MECANISMO DE PIEL FLEXORESISTENTE

BIÓNICA

MECANISMO DE PIEL FLEXORESISTENTE

45

BIÓNICA

SISTEMA MULTIRADIAL DE CIMENTACIÓN FLOTANTE

BIÓNICA

SISTEMA DE MULTIFRAGMENTACIÓN DE ESFUERZOS

47

ALTERNATIVA

CIUDAD VERTICAL TORRE BIÓNICA

•Estructura:

• “Concepto Estructural “Todo- Resistente””

• “Teoría Estructural de Capas”

• “Sistema de Encapsulados”

• “Mecanismo de Piel Flexo-Resistente”

• Hormigón Micro-estructurado de Altas Prestaciones: HAP-100 N/mm

y HAP-200 N/mm

•Cimentación:

• “Sistema Multirradial de Cimentación Flotante”

•Sistema Antiseismo:

• “Sistema de Multifragmentación de Esfuerzos”

• “Sistema de Aislamiento Dinámico “Plastic Performance”

•Climatización:

• “Mecanismo de Piel Transpirante”

• ”Sistema Conjunto de Climatización Natural y Artificial”

•Sistema AntiViento:

• ”Sistema de Piel Flexo-Resistente por Multifragmentación Fractal de Esfuerzos”

•Sistema de Control de Incendios:

• Sistema de Organización Urbana por Barrios Verticales separados y aislados por Plantas Tecnológicas Estancas.

• “Sistema de Evacuación Fragmentada”

•Superficie Ocupada por el Sistema Tecnológico:

• 15 / 20 %

DIFUSIÓN

49

DIFUSIÓN

DIFUSIÓN

SHANGHAI EXPO 2010 – PAVILION OF FUTURE

51

DIFUSIÓN

REDES: “VIDA URBANA. PREMIO O CASTIGO.”

INVESTIGACIÓN

APLICACIÓN A OTROS PROYECTOS

53

OTRAS ALTERNATIVAS

TORRE E ^CO- C ^IUDAD-

E XPERIMENTAL

54

OTRAS ALTERNATIVAS

TORRE E ^CO- C ^IUDAD- E XPERIMENTAL

55

OTRAS ALTERNATIVAS

TORRE E ^CO- C ^IUDAD- E XPERIMENTAL

56

OTRAS ALTERNATIVAS

TORRE E ^CO- C ^IUDAD- E XPERIMENTAL

57

OTRAS ALTERNATIVAS

BODEGAS EN LA MANCHA

OTRAS ALTERNATIVAS

BODEGAS EN LA MANCHA

59

OTRAS ALTERNATIVAS

CENTRO DE INTERPRETACIÓN DE LA NATURALEZA

LAGUNA DE EL HITO

OTRAS ALTERNATIVAS

EDIFICIO DE OFICINAS JAFEP – LA RODA (AB)

61

OTRAS ALTERNATIVAS

TALL STRUCTURE IN ZA’ABEEL PARK - DUBAI

OTRAS ALTERNATIVAS

GRAN VÍA POSIBLE

63

OTRAS ALTERNATIVAS

ÁREA DE SERVICIOS A-31

OTRAS ALTERNATIVAS

ÁREA DE SERVICIOS A-31

65

OTRAS ALTERNATIVAS

MERCADO EN SANCHINARRO

OTRAS ALTERNATIVAS

VIVIENDAS EN BENQUERENCIA - TOLEDO

67

LA TEORÍA BIÓNICA:

Aplicación a la Arquitectura y al Urbanismo.

La Ciudad Vertical Torre Biónica.

¡GRACIAS!

E.C.E. Arquitecturas

ECE EC

E

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