Uno de los aspectos más singulares de la Torre Jeddah de Arabia Saudita, el edificio más alto del mundo, es algo apenas visible a simple vista: una parte importante de ella se extenderá más allá de la parte de la atmósfera donde ocurre la mayor parte del tiempo.
«Una de las cosas que hace única a la Torre Jeddah es que en realidad aproximadamente un tercio de ella está por encima de la capa límite atmosférica», dijo el ingeniero John Peronto, director general de Thornton Tomasetti y director de proyecto de la torre. Semana de noticias. «No hablamos mucho de eso en los edificios altos porque no muchos han alcanzado realmente estos niveles de altura».
Esta característica rara vez discutida subraya hasta qué punto el proyecto supera los límites del diseño de rascacielos.
Una vez coronada, la Torre Jeddah, diseñada por los arquitectos Adrian Smith y Gordon Gill de Adrian Smith + Gordon Gill Architecture (AS+GG), se elevará por encima de los 1.000 metros (alrededor de 3.281 pies), superando al Burj Khalifa de Dubai, el actual edificio más alto del mundo, que mide alrededor de 2.717 pies. Smith también diseñó el Burj Khalifa mientras trabajaba en Skidmore, Owings & Merrill (SOM), antes de cofundar AS+GG.
La ambición de edificios tan altos también plantea interrogantes sobre su impacto ambiental.
Los edificios son responsables del 39 por ciento de las emisiones globales de carbono relacionadas con la energía: el 28 por ciento de la energía operativa y el 11 por ciento de los materiales y la construcción, según el World Green Building Council. Una parte importante de esto proviene del carbono incorporado, definido por el Green Building Council de EE. UU. como “los millones de toneladas de emisiones de carbono que calientan la Tierra” generadas a lo largo del ciclo de vida de los productos de construcción, desde la extracción y la fabricación hasta la construcción, el mantenimiento y su eventual eliminación.
Gill reconoció anteriormente que los rascacielos superaltos deben lidiar con esta realidad, particularmente en sus sistemas estructurales, y advirtió que el verdadero desafío radica en renovar los edificios existentes y hacerlos más sustentables.
«La mayor parte del carbono incorporado que estamos viendo se encuentra principalmente en la infraestructura y la estructura de estos edificios», dijo. Semana de noticias a principios de este mes, comparándolo con los sistemas invisibles debajo de una ciudad. «Es casi como una ciudad… debajo del asfalto, hay un mundo completamente diferente que impulsa el carbono incorporado de las ciudades».
Aun así, la eficiencia sigue siendo un objetivo central. Gill describió la Torre Jeddah como “extremadamente eficiente” y agregó que el equilibrio entre forma y rendimiento es fundamental. «Cuando hablamos de forma y rendimiento, este es el tipo de cosas por las que nos esforzamos», dijo.
El Consejo Mundial de Construcción Ecológica ha advertido que el “carbono inicial” (emisiones liberadas antes de que un edificio entre en funcionamiento) podría representar la mitad de toda la huella de carbono de las nuevas construcciones para 2050, y destacó que abordar estas emisiones es una prioridad “urgente” para el sector.
Construyendo sobre la capa límite
La interacción de la torre con la atmósfera ofrece una rara ventaja de ingeniería. La capa límite atmosférica (normalmente entre uno y tres kilómetros más bajos de la atmósfera) es donde las fuerzas impulsadas por la superficie, como la fricción, la transferencia de calor y la turbulencia, tienen el mayor efecto. También es la zona donde las tormentas generan poderosas corrientes descendentes y altas presiones de viento.
Peronto explicó que la mayoría de los efectos extremos del viento ocurren dentro de esta capa inferior, particularmente dentro de los primeros cientos de metros sobre el suelo. Pero a mayores alturas, las condiciones cambian. Los avances en las técnicas de medición han demostrado que las velocidades del viento se vuelven más estratificadas y, si bien pueden ser más frecuentes, sus cargas máximas pueden ser menos severas.
Como dijo, “una vez que se supera la capa límite atmosférica… aunque los vientos son más frecuentemente más altos… las cargas máximas son en realidad menores de las que se verían más abajo”, porque las fuerzas de las tormentas tienden a empujar hacia abajo en lugar de persistir en la altitud.
Esto significa que, a pesar de su altura, partes de la torre pueden experimentar presiones máximas de viento más bajas que las secciones más cercanas al suelo, un resultado contradictorio que resalta cómo la altura extrema cambia la ecuación de ingeniería.
¿Qué hace que el rascacielos más alto del mundo sea estable?
En el corazón del diseño de la Torre Jeddah se encuentra un sistema estructural de tres patas, elegido tanto por su eficiencia como por su estabilidad. Peronto explicó que el concepto se basa en un principio fundamental: tres puntos es el mínimo necesario para lograr el equilibrio. Señaló que “el número mínimo de patas… para la estabilidad es tres”, cuestionando la necesidad de una cuarta cuando el objetivo es maximizar la eficiencia.
En términos prácticos, la geometría permite una huella más eficiente. Peronto dijo que una estructura de tres patas se puede girar para “prácticamente maximizar el círculo completo… casi en toda su extensión”, lo que la hace más efectiva que una disposición de cuatro patas. Como resumió, “la estructura de tres patas es una forma muy eficiente de maximizar la estabilidad, minimizando la cantidad de puntos de contacto”.
Peronto cree que la Torre Jeddah será «probablemente el edificio alto más cómodo del planeta», señalando que «aunque es la primera estructura hecha por el hombre que alcanza un kilómetro… la torre tiene tanta masa… se necesita tanta energía eólica para excitar realmente la torre, incluso dada su escala».
Equilibrando la gravedad y la forma
A pesar del énfasis en el viento, Peronto señaló que, en última instancia, la gravedad gobierna gran parte del diseño. «Lo que realmente impulsa estas estructuras… es el hecho de que hay que resistir cargas de gravedad tan enormes», dijo, explicando que el objetivo a menudo es minimizar la huella de la torre manteniendo los elementos edificables.
Para conseguirlo, la estructura se ensancha en su base, distribuyendo las cargas de forma más eficiente sin necesidad de paredes excesivamente gruesas. Sin esa estrategia, dijo, una torre recta necesitaría paredes cada vez más gruesas hacia la parte inferior, lo que aumentaría el uso de materiales y la complejidad.
En conjunto, estos enfoques, que combinan eficiencia estructural, comprensión atmosférica y uso cuidadoso de los materiales, ilustran cómo la Torre Jeddah está redefiniendo lo que es posible en los límites de la altura.
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Comuníquese con los editores de Newsweek sobre esta historia: Sirena Bergman y Emma Lee-Sang.
