LA TEORÍA BIÓNICA: Aplicación a la Arquitectura y al Urbanismo. La Ciudad Vertical Torre Biónica ECE Eloy Celaya E.C.E. Arquitecturas EARQUITECTURAS www.torrebionica.com 1
PREDECESORES 2.600 a.c. 148 2 m. 1.490 2
PREDECESORES 3
ORIGEN DE LOS ACTUALES EDIFICIOS EN ALTURA 4
ORIGEN DE LOS ACTUALES EDIFICIOS EN ALTURA 5
ORIGEN DE LOS ACTUALES EDIFICIOS EN ALTURA AÑOS 70 AÑOS 80-90 6
ORIGEN DE LOS ACTUALES EDIFICIOS EN ALTURA 7
EVOLUCIÓN DEL RASCACIELOS TRADICIONAL 1.885 1.857 8
EVOLUCIÓN DEL RASCACIELOS TRADICIONAL 1.871 9
EVOLUCIÓN DEL RASCACIELOS TRADICIONAL 1.913 241 m. 1.931 381 m. 10
1.956 EVOLUCIÓN DEL RASCACIELOS TRADICIONAL 1.974 442 m. 1.972 417 m. 11
EVOLUCIÓN DEL RASCACIELOS TRADICIONAL 1.997 452 m. 2.010 828 m. 2.004 509 m. 12
FRONTERAS EN LA EVOLUCIÓN DE EDIFICIOS EN ALTURA 13
FRONTERAS EN LA EVOLUCIÓN DE EDIFICIOS EN ALTURA 14
FRONTERAS EN LA EVOLUCIÓN DE EDIFICIOS EN ALTURA = 15
FRONTERAS EN LA EVOLUCIÓN DE EDIFICIOS EN ALTURA 16
FRONTERAS EN LA EVOLUCIÓN DE EDIFICIOS EN ALTURA 67 m. 73 años 17
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 18
FUTURO DE LA EVOLUCIÓN EN ALTURA NÚMERO DE RASCACIELOS CONSTRUIDOS CADA AÑO 19
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 20
FUTURO DE LA EVOLUCIÓN EN ALTURA ALTURA MÁXIMA DE RASCACIELOS CADA AÑO 21
FUTURO DE LA EVOLUCIÓN EN ALTURA CRECIMIENTO EXPONENCIAL - PREVISIÓN CRECIMIENTO EXPONENCIAL EN EL ÚLTIMO SIGLO - PREVISIÓN 1228 METROS. y = 4E-06e 0,0094x ALTURA MÁXIMA 1300 1275 1250 1225 1200 1175 1150 1125 1100 1075 1050 1025 1000 975 950 925 900 875 850 825 800 775 750 725 700 675 650 625 600 575 550 525 500 475 450 425 400 375 350 325 300 275 250 225 200 175 150 1900 1910 1920 1930 1940 1950 1960 1970 1980 1990 2000 2010 2020 2030 2040 2050 2060 2070 2080 2090 2100 AÑO 22
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 m 2 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. 23
ALTERNATIVA CIUDAD VERTICAL TORRE BIÓNICA 24
ALTERNATIVA CIUDAD VERTICAL TORRE BIÓNICA 25
ALTERNATIVA CIUDAD VERTICAL TORRE BIÓNICA 26
ALTERNATIVA CIUDAD VERTICAL TORRE BIÓNICA 27
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. 28
HORMIGÓN ALTA RESISTENCIA (H.A.R.) 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. CLASIFICACIÓN DE HORMIGONES Resistencia (MPa) Relación aguacemento Aditivos químicos Agregados especiales Hormigón Normal Hormigón de Alta Resistencia Hormigón de Muy Alta Resistencia Hormigón de Super Alta Resistencia < 50 50 100 100 150 >150 > 0 45 0 45 0 30 0 30 0 25 < 0 25 No imprescindibles Reductores de agua Super Reduct. de agua No necesarios Ceniza Volante Sílice + ceniza volante Super Reduct. de agua Sílice + ceniza volante 29
HORMIGÓN ALTA RESISTENCIA (H.A.R.) SECCIÓN DE SOPORTES NECESARIA SEGÚN TIPO DE HORMIGÓN 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 HORMIGÓN NORMAL HORMIGÓN ALTAS PRESTACIONES ESPACIO LIBRE ESPACIO OCUPADO 30
CARGAS VERTICALES / HORIZONTALES RELACIÓN ENTRE ESFUERZOS DEBIDOS A CARGAS VERTICALES Y HORIZONTALES 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 RASCACIELOS CONVENCIONAL TORRE BIÓNICA CARGAS HORIZONTALES CARGAS VERTICALES 31
PIEL RESISTENTE OCUPACIÓN DE SOPORTES POR PLANTA 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 ESTRUCTURA CONVENCIONAL ESTRUCTURA CONVENCIONAL + PIEL RESISTENTE ESPACIO LIBRE ESPACIO OCUPADO 32
BIÓNICA LA NATURALEZA LO HIZO ANTES Y LO HIZO MEJOR 33
BIÓNICA LA NATURALEZA LO HIZO ANTES Y LO HIZO MEJOR 34
BIÓNICA SISTEMA DINÁMICO DE SISTEMAS DINÁMICOS 35
BIÓNICA MECANISMO DE CRECIMIENTO POR ESPONJAMIENTO 36
BIÓNICA MECANISMO DE CRECIMIENTO POR ESPONJAMIENTO 37
BIÓNICA MECANISMO DE CRECIMIENTO POR ESPONJAMIENTO VACÍO DINÁMICO 38
BIÓNICA CONCEPTO ESTRUCTURAL TODO RESISTENTE 39
BIÓNICA TEORÍA ESTRUCTURAL DE CAPAS 40
BIÓNICA SISTEMA DE ENCAPSULADOS (CONTENEDOR DE CONTENEDORES) 41
BIÓNICA SISTEMA DE ENCAPSULADOS (CONTENEDOR DE CONTENEDORES) 42
BIÓNICA MECANISMO DE PIEL FLEXORESISTENTE 43
BIÓNICA MECANISMO DE PIEL FLEXORESISTENTE 44
BIÓNICA SISTEMA MULTIRADIAL DE CIMENTACIÓN FLOTANTE 45
BIÓNICA SISTEMA DE MULTIFRAGMENTACIÓN DE ESFUERZOS 46
ALTERNATIVA CIUDAD VERTICAL TORRE BIÓNICA Estructura: Cimentación: Sistema Antiseismo: Climatización: Sistema AntiViento: 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 2 y HAP-200 N/mm 2 Sistema Multirradial de Cimentación Flotante Sistema de Multifragmentación de Esfuerzos Sistema de Aislamiento Dinámico Plastic Performance Mecanismo de Piel Transpirante Sistema Conjunto de Climatización Natural y Artificial 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 % 47
DIFUSIÓN 48
DIFUSIÓN 49
DIFUSIÓN SHANGHAI EXPO 2010 PAVILION OF FUTURE 50
DIFUSIÓN REDES: VIDA URBANA. PREMIO O CASTIGO. 51
INVESTIGACIÓN APLICACIÓN A OTROS PROYECTOS 52
OTRAS ALTERNATIVAS TORRE ECO-CIUDAD- EXPERIMENTAL 53
OTRAS ALTERNATIVAS TORRE ECO-CIUDAD-EXPERIMENTAL 54
OTRAS ALTERNATIVAS TORRE ECO-CIUDAD-EXPERIMENTAL 55
OTRAS ALTERNATIVAS TORRE ECO-CIUDAD-EXPERIMENTAL 56
OTRAS ALTERNATIVAS BODEGAS EN LA MANCHA 57
OTRAS ALTERNATIVAS BODEGAS EN LA MANCHA 58
OTRAS ALTERNATIVAS CENTRO DE INTERPRETACIÓN DE LA NATURALEZA LAGUNA DE EL HITO 59
OTRAS ALTERNATIVAS EDIFICIO DE OFICINAS JAFEP LA RODA (AB) 60
OTRAS ALTERNATIVAS TALL STRUCTURE IN ZA ABEEL PARK - DUBAI 61
OTRAS ALTERNATIVAS GRAN VÍA POSIBLE 62
OTRAS ALTERNATIVAS ÁREA DE SERVICIOS A-31 63
OTRAS ALTERNATIVAS ÁREA DE SERVICIOS A-31 64
OTRAS ALTERNATIVAS MERCADO EN SANCHINARRO 65
OTRAS ALTERNATIVAS VIVIENDAS EN BENQUERENCIA - TOLEDO 66
LA TEORÍA BIÓNICA: Aplicación a la Arquitectura y al Urbanismo. La Ciudad Vertical Torre Biónica. GRACIAS! ECE EARQUITECTURAS E.C.E. Arquitecturas www.torrebionica.com 67