Torre de observación combina la investigación en madera con métodos innovadores de ensamblaje fuera del sitio.

Los investigadores muestran nuevos materiales y métodos de construcción para un futuro bajo en carbono.

La galardonada torre de observación New River Train, realizada por estudiantes y profesores de Virginia Tech, combina la investigación de vanguardia en madera con métodos innovadores de ensamblaje fuera del sitio. El proyecto completado recientemente en la zona rural de Virginia demuestra un enfoque único para el diseño y la construcción con bajas emisiones de carbono mediante el uso de la propia investigación interdisciplinaria de la universidad.

Los paneles CLT de madera dura de alta resistencia tienen un voladizo de 12 pies con un grosor de 3″ para proporcionar una cubierta de lluvia y nieve a la plataforma de observación. Foto: Kay Edge y Edward Becker.

Introducción al proyecto

En 2018, la ciudad ribereña de Radford, Virginia, se acercó a Virginia Tech, una universidad pública de investigación cercana, para ayudar a la ciudad con la visión de una nueva torre de observación de trenes que brindaría acceso público a las vistas del New River adyacente y un ferrocarril de importancia histórica. Un objetivo principal del proyecto para la ciudad era el uso de productos de construcción de baja emisión de carbono y tecnología limpia como una forma de mostrar la transición de la ciudad lejos de su pasado industrial. Durante el siguiente período de dos años del proyecto, un equipo interdisciplinario de profesores y estudiantes se asoció para investigar, diseñar y construir el edificio público de 75 pies de largo por 30 pies de alto. Al principio del proceso de diseño, los estudiantes optaron por centrarse en la tecnología de construcción emergente, la madera contralaminada (CLT), debido a su resistencia, sostenibilidad y propiedades espaciales únicas.

Los estudiantes de Virginia Tech fabrican a la medida los paneles CLT de madera dura estructural del proyecto en un antiguo almacén de tabaco. Foto: Kay Edge.

Desarrollo de productos bajos en carbono

Tras la culminación de años de investigación en múltiples departamentos universitarios, el producto de madera laminada cruzada (HCLT) de madera dura desarrollado a medida resultante utiliza madera de álamo amarillo de baja calidad obtenida regionalmente de bosques predominantemente de madera dura con sobreabastecimiento.

Para evitar daños por infiltración de humedad, todos los orificios para tornillos se impregnaron con cera líquida durante el montaje. El espacio de ensamblaje interior y externo de Virginia Tech proporcionó un entorno controlado para el ensamblaje modular. Foto: Kay Edge.

El producto HCLT personalizado no solo superó a todos los demás CLT disponibles comercialmente en el mercado de los EE. UU., en particular hechos de maderas blandas, sino que las materias primas del producto también se obtuvieron y reciclaron dentro de un radio de 322 kilometros del sitio del proyecto.

Los investigadores de Virginia Tech desarrollaron los paneles CLT de madera dura de alto rendimiento a partir de Yellow Poplar de baja calidad reciclado y de origen local. Los paneles personalizados superan a todos los demás CLT disponibles en el mercado estadounidense y su producción local mantuvo bajos los costos de carbono. Foto: Kay Edge.

Con la investigación que comenzó a la escala de una muestra de laboratorio y dio como resultado los paneles de alta resistencia de 5 pies por 10 pies, el equipo de estudiantes y profesores pudo incorporar características arquitectónicas únicas en el proyecto que se alinearon con las sólidas métricas de rendimiento de HCLT. , a saber, voladizos estructurales de 3 pulgadas de espesor, y miembros estructurales exteriores expuestos.

Foto: Kay Edge.

En los Estados Unidos, la producción de CLT se rige por los requisitos del código APA/PRG-320, que solo permiten la construcción con paneles de madera blanda certificados. Como tal, el equipo del proyecto siguió un proceso de aprobación basado en el desempeño para el producto personalizado a través de la recopilación de datos relacionados con su desempeño estructural y relacionado con la humedad, y su susceptibilidad a la degradación por rayos UV, hongos e insectos, una parte clave del estudio interdisciplinario. proceso del proyecto.

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Foto: Kay Edge.

Construcción modular

Encaramado sobre el New River en un sitio industrial abandonado con pendiente pronunciada, las desafiantes condiciones del sitio requirieron que el equipo del proyecto prefabricara los componentes del edificio en un ambiente controlado fuera del sitio. El diseño arquitectónico del proyecto involucra dos cubos HCLT modulares que están divididos en dos por una pasarela pública.

Dos plataformas de observación modulares están divididas en dos por una pasarela pública. Los módulos se prefabricaron fuera del sitio y se colocaron en su lugar con una grúa. Foto: Kay Edge y Edward Becker.

La pasarela comienza a nivel y culmina en un voladizo de 20 pies de altura a medida que el sitio desciende abruptamente hacia el río. Debido a la complicada logística del sitio, incluidas las ruinas de un edificio de la época de la Guerra Civil descubierto bajo los cimientos del proyecto durante la construcción, el equipo del proyecto prefabricado por completo un módulo HCLT de 10 pies por 15 pies que luego se colocó en el lugar con una grúa con una tolerancia de seis pulgadas de los árboles circundantes. 

El proyecto está construido sobre un antiguo vertedero de alquitrán del ferrocarril. Durante la excavación, el equipo del proyecto descubrió un edificio de la época de la guerra civil debajo del sitio del proyecto que requería un rediseño estructural de los cimientos. Foto: Kay Edge y Edward Becker.

La torre de observación New River Train es el primer proyecto a nivel mundial que utiliza métodos de construcción modulares HCLT en un edificio permanente, lo que implica detalles únicos y cuidadosos para mantener el sistema de paneles en voladizo protegido contra el agua y a salvo de las estanterías durante la construcción.

Los paneles CLT de madera dura están recubiertos con una mezcla de alquitrán de pino natural y aceite de linaza para evitar que la humedad y los rayos UV dañen la estructura. Foto: Kay Edge y Edward Becker.

El proyecto también es único a nivel mundial como ejemplo de elementos estructurales expuestos al exterior hechos de madera dura laminadaCada orificio de tornillo se impregnó con cera líquida y luego se cubrió todo el exterior con una mezcla de aceite de linaza y alquitrán de pino natural para protegerlo de los rayos UV, el calor y la humedad.

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La madera laminada cruzada de madera dura expuesta al exterior fue desarrollada por investigadores de Virginia Tech a partir de Yellow Poplar de bajo grado de origen local. Foto: Kay Edge y Edward Becker.

El proyecto es el primer edificio HCLT permanente permitido en los Estados Unidos. Y, a través de un proceso de investigación y desarrollo que puso a prueba el reciclaje personalizado de materiales locales de bajo valor, establece un punto de referencia para la construcción sostenible, basada en la investigación y con bajas emisiones de carbono.

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La plataforma modular más grande se prefabricaba fuera del sitio y se colocaba con grúa a solo quince centímetros de los árboles adyacentes. Foto: Kay Edge y Edward Becker.
Los pasamanos de acero crudo con revestimiento transparente y la construcción de madera maciza ayudan a ubicar el proyecto en Radford, una ciudad posindustrial de los Apalaches. Foto: Kay Edge y Edward Becker.

Madera yellow poplar (álamo amarillo).

Hoja técnica

Nombre oficial del proyecto: Torre de observación New River Train
Ubicación: Radford, Virginia
Fecha de finalización del proyecto: 2021
Cliente: Ciudad de Radford, Virginia
Presupuesto: 101.000 USD
Arquitectos del proyecto: Edward Becker, Kay Edge
Equipo de diseño: Kirt Hilker, Robert Riggs y estudiantes de Virginia Tech
Material principal: madera contralaminada de madera dura
Colaboradores: Dr. Daniel Hindman, Dr. Tom Hammett, Dr. Henry Quesada, Dr. Joseph Loferski, Dr. Brian Bond
Ingenieros: Ingeniería Truesdell
Proveedores: Henard Metal Fabricators, Walder Foundation Products, Helix Steel, Chandler Concrete
Sector del proyecto: Cultural

Acerca de Virginia Tech

Virginia Tech es una gran universidad pública de investigación con concesión de tierras. La universidad inscribe a 36.000 estudiantes y tiene un presupuesto anual de investigación de $ 531 millones de dólares. El programa de pregrado en arquitectura de Virginia Tech se clasifica regularmente como uno de los mejores programas de diseño en los Estados Unidos.

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